Ponieważ współcześnie dysponujemy coraz lepszym sprzętem obserwacyjnym, zorza utraciła nieco opinię zjawiska będącego na wyłączność dla dalekiej północy (choć tam niewątpliwie jest piękniejsza i częstsza). Również w Polsce - zarówno na niebie, jak i w radiu - odnotowywana jest częściej (a niekiedy równocześnie i tu, i tu). W wariancie radiowym nie jest wymagana jej widoczność, dlatego mamy jeszcze większe szanse za zetknięcie się z nią (również za dnia).
Propagacja zorzowa jest fascynującym zjawiskiem.
(This text is also available in English.)
 |
| Zorza polarna widoczna z Polski 20 grudnia 2015 (fot. Konrad) |
Nawet jeśli nasza lokalizacja wydaje się położna zbyt daleko na południe, lub zorza jest zbyt słaba na obserwacje wizualne, czy też występuje... w ciągu dnia, nie jest konieczna jej widoczność, by skorzystać z propagacyjnych właściwości Aurory w pasmach radiowych. Ta zasada czyni zjawisko użytecznym nawet nieco dalej na południe od Polski. Tak się jednak składa, że podczas co najmniej 2 z 5 propagacji zorzowych UKF odnotowanych w Polsce w ostatnich latach, faktycznie była widoczna na niebie.
Ilustracją do tego artykułu jest zdjęcie Konrada z Płocka, wykonane 20.12.2015 - tego samego wieczoru, gdy na paśmie UKF obecna była silna propagacja zorzowa (tu linkuję jego raport- po angielsku). To właśnie silne sygnały podczas propagacji Au skłoniły go do sprawdzenia, czy na niebie coś widać...
Aurora borealis wykazuje sezonowość w okolicy równonocy (wrzesień-październik i marzec), a w pozostałych porach roku występuje w ciągu ok. 2 dni po zarejestrowanych na Słońcu wybuchów klasy X (warto śledzić doniesienia o jego aktywności).
Zorzowe sygnały dotychczas trafialiśmy najczęściej popołudniem (16-18) i wieczorami (20h) - zjawisko ma maksimum w dwóch szczytach w drugiej połowie dnia. Ich "granicę" wyznacza spadek aktywności zwany "minimum Haranga". Sygnały nie imponują siłą, dlatego do prób z Au zalecana jest antena kierunkowa i dobry tuner (selektywny i czuły), na którym najlepiej sprawdzać zupełnie puste w naszej okolicy częstotliwości w dolnej części zakresu UKF (87-100 MHz).
Efektem silnej zorzy jest pojawienie się na paśmie UKF dalekich sygnałów radiowych. Ponieważ zazwyczaj pochodzą one ze Szwecji,
To właśnie odległości do odebranego kraju mogą na pierwszy rzut oka (czy też ucha) upodabniać Aurorę do Sporadic-E, "typowej" dalekosiężnej propagacji jonosferycznej. Choć zakres wyników DX via Au jest niesłychanie szeroki - nawet od 200km do 2000km, dominują 1000-1400km, czyli standard podczas SpE. Znając jednak odbiór z obłoków sporadycznych, szybko zwrócimy też uwagę, że sygnały, o których mowa w tym artykule, nie pojawiają się nagle i nie znikają szybko, w ciągu kilku sekund, jak typowe sygnały SporadicE.
-Zupełnie jak podczas budującego się tropo, pojawiają się słabe, dłuższy czas rosną do swojego maksimum (w którym nigdy nie odbierają "idealnie"), po czym równie powolnie zanikają. Duże dystanse, które mogą podpowiadać, że wytworzył się rekordowy dukt troposferyczny.
Jak widać, Aurorę można łatwo pomylić z inną propagacją, szczególnie gdy w ogóle nie jesteśmy świadomi, że istnieje coś takiego jak odbicie od zorzy. Ma ona szereg charakterystycznych cech, które pozwalają szybko ją zidentyfikować.
Wystarczy uważniej przysłuchać się jak brzmią złapane DXy, ponieważ - po pierwsze - charakterystyczne na propagacji zorzowej są zniekształcenia odbitego sygnału UKF. Sygnały innych propagacji - troposferyczne i jonosferyczne, nawet gdy są słabe mają wyraźne i zrozumiałe audio o niezmienionym widmie.
Z powodu nieustannego, chaotycznego ruchu cząstek w jonosferze, pobudzonych wiatrem słonecznym, częstotliwości radiowe VHF są nieustannie rozpraszane ("rozsuwane") o setki Hz - tzw. efekt Dopplera.
W wyniku odbicia od zorzy polarnej, w której pobudzone wiatrem słonecznym cząsteczki nieustannie znajdują się w chaotycznym ruchu, częstotliwości radiowe VHF są nieustannie rozpraszane ("rozsuwane") o setki Herców (Hz) - tzw. efekt Dopplera.
Dopplerowskie przesunięcie częstotliwości akustycznych w modulacji FM stosowanej w radiofonicznym paśmie UKF jest tym drastyczniejsze, im są one wyższe (większa dewiacja od nośnej). Najlepiej przedstawia się to na utworach pop, w których obecne jest całe spektrum dźwięków. Nagranie Konrada z norweską stacją młodzieżową NRK P3 z jednej z poprzednich propagacji Au, doskonale obrazuje zniekształcenia aurory na muzyce dance. Brzmi ono, jakby podbito bass, a górę wyciszono i zmieszano z szumem. W rzeczywistości pasmo zostało zarejestrowane "na płasko" - niskie częstotliwości basu najlepiej przetrwają przesunięcia Dopplera, a tony wysokie (10-15kHz) zamieniane są na szum w rytm słów. Także sama nośna FM ("cisza" między słowami albo dźwiękami) jest zniekształcana i "szeleści". O odbiorze stereo (pilot 19kHz), albo RDS (podnośna 57kHz) nie ma nawet mowy - te podnośne są zamieniane w szum.
Poniżej przykład ze stacji "gadanej' - nagranie brytyjskiego BBC Radio 4, które zarejestrowałem 20.12.2015. Częstotliwość była pozbawiona zakłóceń i był na niej obecny tylko sygnał zorzowy (o i tak dosyć sporej sile, jak na ten rodzaj propagacji). Warto zwrócić uwagę na zniekształcenia wysokich częstotliwości i "szeleszczenie" (jakby "iskrzenie") między słowami w ciągu całego nagrania oraz między sygnałami czasu (0:35).
Na mapce w powyższym filmiku zaznaczyłem zarówno bezpośredni kierunek do samego nadajnika (czerwona linia), jak i najbardziej prawdopodobną, rzeczywistą trasę propagacji (linia czarna).
Otóż drugą, bardzo ważną cechą charakterystyczną Aurory są kierunki z których odbieramy sygnały oraz obszar, z którego są one dostępne: w większości północne. Do odbioru powyższego przykładu miałem antenę ustawioną na kierunek północny-północnozachodni (a nie zachód!), innym razem Wielką Brytanię via Au odbierałem będąc ustawionym idealnie na północ, gdyż to stamtąd, a nie z bezpośredniego kierunku na UK dochodziły najsilniejsze sygnały.
Tak właśnie jest z kierunkowością podczas Au - odbieramy sygnał odbity wstecz (!) - tzw. backscatter - nie bezpośredni z anteny nadajnika, a jego zniekształcony "obraz" wytworzony od naładowanej elektrycznie "kurtyny" elektronów gdzieś nas Skandynawią. Jak wiemy z geometrii, odbicie następuje zawsze pod takim samym kątem jak padanie, dlatego pozorny kierunek do zorzowego DXa nie będzie się pokrywał z kierunkiem na stację nadawczą i może wypadać na północ, lub nawet do 45stopni azymutu na wschód i zachód od północy. Chyba, że to sygnał ze Szwecji lub Finlandii - wtedy kierunek się pokłada, ale nawet wówczas odbieramy tę jego frakcję, która została pierwotnie wypromieniowana na północ, "doleciała" do zorzy i od niej została odbita z powrotem na południe. Zgodnie z zasadami geometrii, rzeczywista trasa sygnału musi mieć większą długość, niż odległość do samego nadajnika w linii prostej.
Co ciekawe - rzadko via Au możliwy bywa odbiór stacji zlokalizowanych na szerokościach geograficznych nieco bardziej południowych od naszej (np .południowe Niemcy), ale również wówczas ich sygnał via Au będzie dochodził z kierunków północnych!
Identyfikacja złapanych stacji
Skoro wiemy, że kierunek odbioru jest "pozorny", to jak poprawnie określić odbieraną stację i nadajnik?
Dla doświadczonych nasłuchowców nie powinno być to takie trudne, ale też nie we wszystkich przypadkach możliwe.
Zidentyfikowanie nadawanej treści odbywa się podobnie, co podczas innych propagacji, lecz trudniejsze z powodu zniekształconego sygnału.
Na początek wystarczy określić język - angielski oraz rosyjski od innych języków odróżni każdy, natomiast identyfikacja szwedzkiego, duńskiego, fińskiego czy estońskiego, tym bardziej w zorzowych warunkach, może wymagać doświadczenia. Odbierając DX na danej częstotliwości warto pamiętać, że via Aurora najlepiej odbija emisje nadajników wysokiej mocy z kierunku północnego oraz północnego zachodu i wschodu (operują nimi najczęściej stacje publiczne i państwowe - BBC, NRK, DR, Sveriges Radio, YLE), a ich gęstość jest zdecydowanie mniejsza, niż nadajników małej mocy. Można więc sprawdzić na przykład na maps.fmdx.pl, które silne nadajniki znajdują się na północ od nas, odszukać nazwę stacji i odbiór na żywo porównać z jej streamem internetowym.
Większość stacji, które odebrałem dotychczas via Aurora (logi poniżej), łapałem już kiedyś poprzez Sporadic E, a część również troposferycznie - jaki jest więc sens nasłuchu z odbić zorzowych, skoro wszystkie możemy złapać innymi, częstszymi metodami propagacji (w dodatku w lepszej jakości)?
W Polsce dopiero oswajamy sę z dosyć rzadkim zjawiskiem, jakim jest aurora borealis. Jest wręcz naszym obowiązkiem, jako nasłuchowców, badać i poznawać ją lepiej. Łapiąc DXy jakie docierają do nas od lśniącej kurtyny nad Skandynawią dobrze odnotować, który DX był najbardziej oddalony na wschód, który na zachód, a także na północ i południe. Które pojawiły się pierwsze, które zniknęły jako ostatnie. Które z sygnałów były "najczytelniejsze"? A może udało złapać się coś poniżej 30kW? Dzięki tym wskaźnikom będzie można lepiej opisać charakter i właściwości zorzy, a także wyznaczyć jej "rekordy".
LOG Au-FM-DX z 20.12.2015 (17:20-18:20 i 19:45-19:50):
W niedzielę 20 grudnia po raz pierwszy obserwowałem propagację zorzową. Choć w teorii znałem ją od bardzo dawna, a dzięki osiągnięciom pozostałych polskich FM-DXerów również wiem jak aurora może wyglądać w praktyce, w swojej 15-letniej karierze FM DX nie miałem okazji obserwować jej osobiście. Tego dnia, wieczorem udało się.
88.8 NOR - NRK P1 (Greipstad)
89.3 UK - BBC Radio 2 (Holme Moss)
89.6 IRL - RTÉ Radio 1 (Mount
Leinster - 1894km po prostej)
91.3 NOR - NRK P1 (Kongsberg)
91.3 NOR - NRK P1 (Kongsberg)
92.1 UK - BBC R3 (Black Hill)
92.5 UK - BBC R4 (Sandale)
92.9 UK - BBC R4 (Pontop Pike)
93.1 UK - BBC R Scotland (Meldrum)
93.5 NOR - NRK P1 (Bokn)
93.5 UK - BBC R Scotland (Ashkirk)
93.7 UK - BBC R4 (Holme Moss)
93.8 unid (SWE? SR P1 Skelleftea lub NRK P1 Kautokeino)
94.2 NOR - NRK P2 (Bjerkreim)
93.8 unid (SWE? SR P1 Skelleftea lub NRK P1 Kautokeino)
94.2 NOR - NRK P2 (Bjerkreim)
94.3 UK - BBC R Scotland (Black Hill)
96.1 unid Dido - White Flag (Midwest R, Irlandia?)
96.1 unid Dido - White Flag (Midwest R, Irlandia?)
96.8 UK - BBC R Cymru (Wenvoe)
97.3 NOR - NRK P2 (Bokn)
99.3 UK - BBC R1 (Tacolneston)
99.5 UK - BBC R1 (Black Hill)
99.7 UK - BBC R1 (Divis)
99.9 UK - Classic FM (Sandale)+ Raport z Płocka by Konrad
LOG Au-FM-DX z 07.03.2016 (0:20-0:30):
95,6 RUS - R Zvezda (Moskwa Ostankino)
LOG Au-FM-DX z 08.09.2017 (15:35-17:10, 17:30-18:00):
- dwa dni wcześniej na Słońcu wystąpił rozbłysk klasy aż X9.3!
87,7 SWE - SR P1 (Halmstad)
88,7 NOR - NRK P1 Oslo (Norwegia wyłącza nadajniki UKF, mało jest już stacji z tego kraju :(
100,8 SWE - SR P4 (Jonkoping)
88,1 UK - BBC R2 (Orkady? Sandale trochę za bardzo na południe)
93,1 UK - BBC R Scotland (Meldrum)
93,7 UK - BBC R Scotland (dwa nadajniki na raz! -dające "echo" tx - Keelylang Hill & Inverness)
93,7 UK - BBC R4 (Holme Moss - pod koniec propagacji)
94,3 UK - BBC R Scotland (Black Hill)
93,5 UK - BBC R Scotland (Selkirk)
89,3 UK - BBC R2 (Keelylang Hill)
88-90 UK - różne R2
91,5 UK - BBC R3 (momentami bardzo silne, ale czy Holme Moss? bardziej coś z północy?)
92,1 UK - BBC R3 (Black Hill)
88,0 HOL - NPO R2 Smilde (Holandia!!!)
LOG 2021
Zanim Sporadic-Es'y rozkręciły się na dobre, 12 maja popołudniu niespodziewanie pojawiła się propagacja zorzowa. Ta okazja to, póki co, najbliższy względem letniego przesilenia termin, kiedy obserwowałem Au - propagację zazwyczaj "preferującą" tygodnie bliższe równonocom. Dzień wcześniej nastąpiła mocna burza słoneczna, stąd zjawiska zorzowe dziś na Ziemi. Zaobserwowałem Au ze Szkocji, ale kawałek dalej na północ - w Płocku, Konrad nałowił więcej sygnałów z Danii i Szwecji (w pewnym momencie, nawet gdańskie Chwaszczyno pojawiło się tam w wyniku odbicia od zorzy!).
Raporty z Au FM DX obserwowanego w Polsce w dawnych sezonach:
http://fmdx.pl/2015/03/aurora-fm-dx-17-03-2015/
oraz http://fmdx.pl/2013/03/aurora-fm-dx-17-03-2013/
31.05.2005 - Pierwszy donos o odbiorze zorzowym na UKF FM w Polsce, kolega nasłuchowiec nieświadomy rzeczywistej natury propagacji przyjął ją za propagację troposferyczną, to słusznie wykluczył SporadicE - pierwszy post w wątku: http://forum.radiopolska.pl/index.php?showtopic=3448&view=findpost&p=27295 i nagrany wtedy odbiór: https://www.youtube.com/watch?v=jPMnsvJgNf0
Więcej ciekawych opisów propagacji można zaczerpnąć pod adresem: www.sp2pzh.cqdx.pl/wpr/?page_id=606 (szczególnie od akapitu "Wykorzystanie zorzy przez krótkofalowców")
Znalazłem jeszcze jeden świetny przykład zniekształceń Au na FM - odbiór stacji z Estonii w sąsiednim regionie w Rosji, a więc jeszcze bliżej zorzy: https://www.youtube.com/watch?v=zjNLvts5YHQ
Zorza w pozostałych pasmach i w innych modulacjach
Aurora to jedna z najbardziej szerokopasmowych propagacji, jakie możemy spotkać - od 25MHz (niewykluczone, że też i niżej) do co najmniej 200 MHz (nie wykluczone, że również wyżej).
Od dawna jest praktykowana w kręgach krótkofalowców (tzw. radioamatorów), do emisji stosujących wąskopasmowe modulacje - CW i SSB, na których efekty Aurory są straszne. I to dosłownie - posłuchajcie ludzkiego głosu przetworzonego przez modulację jednowstęgową i doprawionego przez zorzę:
SSB - przykład 1 https://www.youtube.com/watch?v=6Ba-pxs_ZQI
SSB - przykład 2 https://www.youtube.com/watch?v=FRNqMWhoacM
Także jedna z najprostszych modulacji - fala stojąca (CW), w której obecność nośnej odtwarzana jest jako ton akustyczny, po odbiciu od Au ulega "rozmyciu". Zamiast wyraźnie "pipających" kropek i kresek odbieramy zachrypnięte kawałki szumu: https://www.youtube.com/watch?v=OVcyM6p6DCM
(na początku wysyłany wyraźny komunikat nadawcy, a po 30 sek - odbierany z zorzy, zniekształcony sygnał korespondenta).
Auroral Sporadic-E
Podczas aktywności zorzy polarnej, jonizacja może też pobudzić warstwę E jonosfery i umożliwić odbicie sygnałów UKF z powstałego w ten sposób obłoku sporadycznego.
Samodzielna propagacja Sporadic E pojawia się w sezonie letnim. Sygnały AuEs mogą towarzyszyć intensywnej aktywności zorzowej w pozostałych porach roku. Zachowują typowe cechy Sporadic E - są dosyć wysokie, głównie osadzone na niższych częstotliwościach pasma FM, nieustannie wahające się (od stereo do zaników), mają w pełni wyraźne audio, często również i z RDS. Jeśli chodzi o kierunki odbioru Au-SpE przeważają z krajów północnych. Zauważyłem też, że wiele sygnałów jest jednopojawieniowa - sygnał wyłania się z szumu, osiąga szczyt (jak wspomniałem, często z czystym stereo i RDS) i powoli opada, by raczej już nie powrócić. Tak samo, jak bywa z Es-ami zaindukowanymi od meteorów, lub pozasezonowymi.
Brak komentarzy :
Prześlij komentarz