Все статьи на QRZ.RU Экспорт статей с сервера QRZ.RU Все статьи
категории "Распространение радиоволн"
Крохмаль А.В. (RM4HM)
446001, г.Сызрань, Самарской обл. аб.\ ящ 12
Большинство радиолюбителей,активно работающие в эфире,знают,что наиболее интересные,порою уникальные QSO, возможны в моменты восхода или захода Солнца. Причем когда оба корреспондента находятся на линии терминатора – границе светлого и темного времени суток. Это связанно с рикошетным (волноводным) механизмом распространения радиоволн. Наличием наклона ионосферы в зонах восхода и захода Солнца, обеспечивающим отражение восходящих и снижающихся лучей радиоволны к Земле по кратчайшему пути через поглощающие слои. Время восхода и захода Солнца известны, их можно взять из отрывного календаря. Но в каком направлении и с какими регионами в конкретном случае теоретически возможно QSO, рассмотрим в данной статье.
Немного теории. Долгота дня – продолжительность части суток с солнечным освещением. Долгота дня обусловлена суточным вращением Земли около оси и обращением по орбите вокруг Солнца. Вследствие суточного вращения Земли диск Солнца совершает ежедневное видимое перемещение по небосклону с востока на запад. Кроме того, из-за обращения Земли по орбите и наклону оси вращения к плоскости орбиты равное 23,5 градуса, диск Солнца совершает ежегодный видимый обход небесной сферы. В связи с чем его склонение меняется в пределах от -23,5град. до +23,5 град. Данное смещение Солнца по-разному влияет на долготу дня на различных географических широтах. Склонение Солнца в максимуме +23,5град. в день летнего солнцестояния 21 или 22 июня. В этот день долгота дня для всех широтах северного полушария максимальна, а для всех широт южного минимальна. После дня летнего солнцестояния склонение Солнца начинает уменьшаться, и описанная выше обстановка меняется в обратном порядке. Долгота дня в умеренных широтах северного полушария Земли сокращается, в южном полушарии – увеличивается. Сокращается зона полярного дня вблизи Северного полюса Земли и зона полярной ночи – вблизи Южного. Так продолжается до наступления осеннего равноденствия, когда Солнце возвращается к небесному экватору, и его склонение становится равным нулю. По всей Земле светлое время дня сравнивается с ночью. В дальнейшем движении Солнца его склонение принимает отрицательное значение. Северное и Южное полушария Земли как бы меняются местами. Так продолжается до 21 или 22 декабря – дня зимнего солнцестояния, когда склонение Солнца достигает минимального значения -23,5град. В этот день долгота дня на всех широтах северного полушария минимальна, а в южном полушарии – максимальна. Все эти изменения долготы дня, в зависимости от географической широты и времени года, влияют на расположение линии терминатора по регионам планеты.
Перейдем к построению линии терминатора на конкретном примере. Для построения графиков и дальнейшей работы с ними в обязательном порядке потребуется хорошая географическая карта мира прямоугольной проекции, возможно более крупного масштаба. В таблице 1 приведены долгота дня и ночи для Северного и Южного полушариев Земли, различных широт и месяцев года (см. таб.1). Месяца и географические широты для Южного полушария указаны в скобках.
Таблица 1.
Месяц |
Сев.широта |
34град. |
40град. |
46град. |
52град. |
58град. |
64град. |
долгота дня и ночи |
день-ночь |
день-ночь |
день-ночь |
день-ночь |
день-ночь |
день-ночь |
|
| Январь (Июль) |
10.00 -14.00 | 9.5 - 14.5 | 9.00 - 15.00 | 8.25 – 16.00 | 7.00 - 17.00 | 5.00 – 19.00 | |
| Февраль (Август) |
11.00 -13.00 | 10.5 -13.5 | 10.25 -13.75 | 9.75 -14.25 | 9.00 -15.00 | 8.00 -16.00 | |
| Март (Сентябрь) |
11.75 -12.25 | 11.75 -12.25 | 11.5 -12..5 | 11.5 -12.5 | 11.5 -12.5 | 11.25 -12.75 | |
| Апрель (Октябрь) |
13.00 -11.00 | 13.00 -11.00 | 13.25 -10.75 | 13.5 -10.5 | 14.00 –10.00 | 14.5 - 9.5 | |
| Май (Ноябрь) |
14.00 -10.00 | 14.25 - 9.75 | 14.75 - 9.25 | 15.5 - 8.5 | 16.5 - 7.5 | 18.00 - 6.00 | |
| Июнь (Декабрь) |
14.5 – 9.5 | 15.00 - 9.00 | 15.75 - 8.25 | 16.5 -7.5 | 18.00 – 6.00 | 20.75 - 3.25 | |
| Июль (Январь) |
14.25 - 9.75 | 14.75 - 9.00 | 15.5 - 8.5 | 16.5 - 7.5 | 17.75 - 6.25 | 20.00 -4.00 | |
| Август (Февраль) |
13.5 -10.5 | 14.00 -10.00 | 14.25 -9.75 | 15.00 - 9.00 | 15.75 - 8.25 | 17.00 - 7.00 | |
| Сентябрь (Март) |
12.5 -11.5 | 12.75 -11.25 | 12.75 -11.25 | 13.00 -11.00 | 13.25 -10.75 | 13.5 -10.5 | |
| Октябрь (Апрель) |
11.5 -12.5 | 11.25 -12.75 | 11.25 -12.75 | 11.00 -13.00 | 10.75 -13.25 | 10.25 -13.75 | |
| Ноябрь (Май) |
10.5 -13.5 | 10.00 -14.00 | 9.75 - 14.25 | 9.00 – 15.00 | 8.25 - 15.75 | 7.00 – 17.00 | |
| Декабрь (Июнь) |
10.00 -14.00 | 9.5 -14.5 | 8.75 - 15.25 | 8.00 -16.00 | 6.5 - 17.5 | 4.5 - 19.5 | |
Уточню значения времени указанные в таблице. Продолжительность дня и ночи по широтам и месяцам взяты из Астрономического Энциклопедического атласа. Для удобства построения графиков эти значения округлены до средних значений каждого месяца, переведены в часы и десятичные доли, с точностью до четверти часа. В большинстве практических случаев такой точности достаточно. При построении графика – линии терминатора – нужно учесть масштаб географической карты. На миллиметровой бумаге по вертикальной оси – ось географических широт – откладываем в обоих направлениях относительно нуля по шесть отрезков, численно равных географическим широтным точкам (см. таб. 1). Линейный размер одного градуса графика в мм должен соответствовать линейному значению в мм одному градусу Вашей карты. По горизонтальной оси – ось времени – откладываем количество часовых отрезков равное максимальной продолжительности дня для данного месяца. Линейный размер этих отрезков в мм также должен быть равен линейному размеру часового отрезка географической карты.
Для этого, начиная с нулевого меридиана (Гринвич), через каждые 15 градусов по долготе прочерчиваем на карте карандашом 12 отрезков в восточном и столькоже в западном направлениях. Замеряем в мм любой из полученных отрезков. Поясню выше сказанное. Наша планета делает один оборот вокруг оси за 24 часа. Длина окружности в градусной мере равна 360 градусов. Следовательно, за один час Земля совершит часть оборота равную 360:24=15. Конечно географическая карта мира в прямоугольной проекции дает большие погрешности, т.к. невозможно развернуть сфероид Земли на плоскость абсолютно точно. Но с этими погрешностями приходится, увы, смириться. Теперь напротив каждого значения широты ставим точку, отстоящую от нуля системы координат на величину продолжительности дня для этой широты в выбранном месяце. Например в июне для точки 64град. сев. широты - 20.75 часа, для 58град. сев. широты - 18.00 часа и т.д. вплоть до -64град. южн. широты - 4.5 часа. Полученные точки соединяем плавной кривой. Назовем ее АВ (см. рис. 1). Относительно линии АВ вправо по горизонтальной оси времени, симметрично широтным точкам, отложим 12 отрезков, равных продолжительности ночи для данных широт этого месяца. Соединим полученные точки такой же кривой, назовем линию А1В1 (см. рис.2).Обе линии - АВ и А1В1 - являются проекцией терминатора на плоскость в прямоугольной проекции. Для удобного использования графиков, полученные линии АВ – А1В1 лучше перенести на плотную целлулоидную пленку. Теперь если совместить начало координат с экватором, а линию АВ с Вашим QTH – это будет линия восхода Солнца у Вас, а линия А1В1 – линия захода Солнца у предполагаемого корреспондента. Теоретически радиосвязи возможны: по короткому пути – линия АВ, по длинному пути – линия А1В1. Наоборот, если совместить с Вашим QTH линию А1В1, линия АВ сместится влево (на запад) и будет линией восхода Солнца у корреспондента, а линия А1В1 станет Вашей линией захода. Другими словами, простым перемещением графика по долготе относительно своего QTH, Вы можете определять предполагаемые регионы, доступные для проведения QSO на восходе или заходе Солнца, как по короткому, так и по длинному пути следования радиоволны. В другие месяца года линия терминатора, из-за другой продолжительности дня и ночи, будет проходить по другим регионам планеты.
К сожалению данная метода имеет ограничения в применении. Прежде всего она применима в годы минимумов Солнечной активности, когда уровень ионизации ионосферы для ВЧ диапазонов мал и прохождение в прямом направлении там плохое, а для НЧ диапазонов наоборот – поглощение в нижних слоях ионосферы мало и возможны сверхдальние QSO. Также она не работает на средних и длинных трассах, где возможна радиосвязь в прямом направлении. В тех случаях, особенно на НЧ диапазонах, хорошо зарекомендовала себя метода разработанная и предложенная автором в статье "Прогнозирование DX прохождения в диапазоне 160м.”.
В заключение дам несколько практических советов. По календарю определите время восхода (захода) Солнца на выбранную дату и будьте на диапазоне 30 минут до восхода (захода) и столько же после восхода (захода) Солнца. Более длительное “дежурство” в эфире в данное время не имеет смысла. Рикошетное прохождение весьма скоротечно. Если Вы решили работать на общий вызов (CQ), то будьте, на выбранном Вами диапазоне, обязательно на частотах т.н. DX – окон. Обязательно делайте короткие направленные вызовы только на интересующий Вас регион, определяемый линией терминатора. Чередуйте работу на “общий вызов” с поиском. Внимательно слушайте эфир, приходящие сигналы, как правило, весьма далеки от значений 59+. Степень ионизации ионосферы Земли определяет активность точки “поверхности” Солнца обращенное к Земле. Если Вам повезло не пропустить рикошетное прохождение, то весьма вероятно, что оно повторится через 27 дней – период обращения Солнца вокруг своей оси. И последнее. В случае применения направленных антенн, ориентируйте диаграмму направленности по терминатору, в направлении кратчайшего следования радиоволны до интересующего Вас региона.
Это правило особенно важно выполнять, когда Вы проживаете в северных широтах, вблизи от Полярного круга. Азимут можно определить по карте, по углу отклонения линии терминатора относительно Вашего меридиана.
Дальних Вам QSO, до встречи в эфире!
Рис. 1 Пример построение линии АВ (июнь). Линейный масштаб данного графика в статье произвольный.
Рис.2 Пример построения проекции терминатора (июнь) на плоскость (АВ – А1В1). Линейный масштаб данного графика в статье произвольный.
Опубликовано в журнале «Радиомир КВ и УКВ» № 5 за 2006г.
Все это интересно, но как то странно предлагать в таком виде статью когда полно программ для расчета на компьютере. Оценка 3- за потраченое время.