s a
ser
gn
ormatio
a adio dygnet
__ t ge e adi et
RT övergår i och med detta nummer till att presentera förnyade och kompletterade radioprognoser . Tyvärr är det emellertid så med långtids-prognoser att de endast ger en riktbild av långtidsmedelvärdena på högsta och lägsta användbara frekvenser. Hur radiovågorna tillfälligtvis kommer att bete sig under prognosmånaden kan man inte utläsa ur dia-grammen.
Till hjälp åt alla dem som i sin yrkesutövning är beroende av att upp-rätthålla radiokommUDikation - telemyndigheter, radiocentraler, m fl - sammanställs dygnet runt observationer från olika platser på jorden och sänds på kod ut via radio. Det är fråga om momentana rapporter för de allra närmaste timmarna och minuterna, och anger i de flesta fall avvikelser enbart relativt långtidsprognoserna.
Lennart Holmgren vid Enköpings radiostation redogör här för RT:s läsare var och hur dessa momentana rapporter sammanställs samt vilka frekvenser de kan avlyssnas på. Fullständiga kodnycklar lämnas också.
• • "Radiovädret" - det osynliga - är minst lika omväxlande som det väder vi dag-ligen konfronteras med, och kanske är de båda också lite släkt med varandra. Hur som helst har de samma ursprung - solen.
Runt om i världen pågår en ständig bevak-ning av denna glödande kula och rapporter, minst lika detaljerade som våra vanliga väder-prognoser, tillverkas timme för timme. Men eftersom de inte i någon större utsträckning direkt påverkar folk i allmänhet, så sprids förutsägelserna om solen och radiovädret bara till en ganska bestämd och begränsad grupp av människor: solforskare vid observatorier, radiocentraler och sådana institutioner som kan räkna med obehag då solen är på sitt mest vredgade humör.
Sändaramatörer och andra radioentusiaster lämnas i allmänhet utanför och får pröva sig fram, trots att kanske åtskilliga varningar gått ut över det professionella informationsnätet.
Visserligen finns det långtidsprognoser, men de kan knappast berätta om de språngvisa snabba förändringar som radiovädret visar emellanåt. Det finns dock radiostationer som
*
Förf är verksam som radioassistent vid Enköpings radiostation.alla med en god kortvågsmottagare kan lyssna på och som sänder rapporter om just radio-vädret.
Fadeout, solbrus, magnetisk storm Fenomenen på solen återverkar här
Solens yta är inte riktigt lika jämn, som man ibland tycker då dess ljus dämpas vid dimma eller genom atmosfären vid skymning. På närmare håll (genom speciella teleskop) kan man studera hur enorma, glödande gastungor ständigt slungas ut. En del av dem kallas ''flares'' och bildas intill de välkända solfläc-karna, som i sin tur varierar i antal genom en ll-årsperiod (se fig 1). Ju flera solfläckar, desto flera fiares, och det är just dessa som bidrar till plötsliga variationer i radiovädret.
Som framgår av fig 1 är vi just nu på väg mot en minskning av solfläcksintensiteten. Det är en minskning på både gott och ont; den medför nämligen en allmän nedgång av den reflekterande förmågan i jonosfären, vilket ju inte är önskvärt, men samtidigt minskar även den störande inverkan av kraftiga utbrott från solen.
Flares, som kan översättas med flammor eller strålningsblixtar, kan ha olika riktningar.
Ligger de i riktning mot jordbanan, kan jor-den träffas, och man får då vad som kallas
Foto for!
SID (Sudden 1onospheric Disturbance) eller mera allmänt, en kortvågsfadeout. Denna re-sulterar, beroende på hur flaren har träffat, i ett momentant eller totalt avbrott på förbin-delserna i kortvågsområdet.
Rent "meteorologiskt" - om uttrycket till-låts - åstadkommer flaren en mycket kraftig jonisering av D-skiktet (sefig 2), vilket gör att stationer som har sina normala reflexpunkter högre upp i jonosfären plötsligt absorberas.
Detta tillstånd kan pågå från några minuter upp till flera timmar i ovanliga fall, vid riktiga
"fullträffar" från solen.
Som kanske framgår är det endast den sol-belysta delen av jorden som kan träffas. En intensiv flare av detta slag är en i det närmaste katastrofal händelse för kortvågskommunika-tionerna.
Själva flaren, som är ett strålningsutbrott i den ultravioletta delen av spektrum, når jor-den efter 8 minuter, alltså med ljusets hastig-het. Samtidigt registreras en kraftig ökning av det s k sol bruset, som ger sig mest tillkänna inom cm-våglängdsbanden.
En tredje effekt av utbrottet på solen är en partikelstrålning som utbreder sig med en has-tighet av l 600 km/sek och når jorden efter ca ett dygn. Denna strålning kan fångas in av ...
jordens magnetfält och ger då upphov till en ,..
RADIO & TELEVISION- NR 9-1971 35
Antal R 150
t 120
r
t
t t + +
f
t
90 t
+ + 60
+
+ +
30 + +
+
1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978
Fig l. Solfläckarna varierar i antal med en H-års period. Just nu är vi på väg mot ett minimum.
magnetisk stonn med tillhörande norrsken.
Stonnen kan orsaka allvarliga störningar på de kabel bundna förbindelserna i och med att den alstrar kraftiga jordströmmar. Statens järnvägar t ex måste vara på sin vakt då signalsystemen kan påverkas, som känt.
Den magnetiska stonnen omfattar i regel också en jonosfårstonn, som helt eller delvis upplöser FI-och F2-skikten och där påverkar hela jonosfåren runt jorden. Verkningarna kan pågå i flera dygn.
InternationeUt samarbete kring observationerna
Bevakningen av solen och de fenomen som har samband med denna, sköts i regel av ob-servatorier. I Sverige är det Stockholms obser-vatorium och Televerket som samarbetar.
Utanför Stockholm, i Farsta, har Televerket sitt sol observatorium, som är knutet till den internationella organisationen IUWDS -International Ursigram and World Days Ser-vice. Inom denna har jorden delats upp i fem regionala rapporteringsområden (RWC,
Re-Höjd
DAG
/
NATTkm
240 F2
200
160 F1
120 E
80 D
/
40 / /
Sändare
Fig 2. Förklaring till fenomenet kortvågsfadeout vilken uppstår genom kraftig jonisering av D-5kiktet.
gional Warning Centra). De har i sin tur un-der sig lokala rapporteringsställen för olika fenomen. Snabbheten i rapporteringen är mycket väsentlig, då, som vi tidigare sett, solstörningarna påverkar oss med nästan omedelbar verkan. Infonnationsnätet utnytt-jar därför i första hand telex och radiofOrbin-delser för rapporteringen.
För att återvända till solobservatoriet i Farsta har man där dels rent optisk bevakning av solen med teleskop, dels sker uppmätning av solbrustemperaturen samtidigt som man är central för en mängd mindre rapportpunkter, i landet. Observatoriet är internationellt
klas-sat som ARWC (Associated Regional Warning
Centra) och sammanställer bl a översikter om solaktiviteten, som ges ut två gånger i veckan till olika beställare.
Den optiska bevakningen är begränsad till dagar med klart väder, och för att öka antalet observationsdagar har man inrättat en filial-station på Capri. Man gör bl a spektralanaly-ser med teleskop och noterar de aktiva områ-den som förekommer i t ex solens röda väte-ljus, där observatören kan se ljusa fackelom-råden vandra över ytan, vilka kan ge upphov till störningar.
Solbrusmätningen sker i radiospektrum, närmare bestämt vid frekvensen 1820 MHz.
En 2-meters parabolantenn (se fig 3 och 4), följer dagligen solens rörelse och brustempe-raturen mäts inom ett område av 200- 5000 Kelvin. Mätutrustningen visas ifig 5.
En tredje uppgift för observatoriet i Farsta är att samla in jonosfårdata och jordmagne-tiska data. De förstnämnda fås bl a från observationsplatser som Uppsala, Enköping, Lycksele och Kiruna. Det är uppgifter om observerade norrsken och jonosfåriska stör-ningar, t ex kortvågsfadeout och jonosfår-stonnar. Magnetiska observationer kommer bl a från Vetenskapsakademiens observatorier i Kiruna och Abisko och från Sjöfartsverkets observatorium vid Enköpings radiostation.
Fig 3 och 4. Sol bruset registreras vid televerkets laboratorium i Farsta med hjälp av denna parabolantenn.
Den magnetiska registreringen är ganska intressant, och därför skall vi i korthet förlda-ra denna. De byggnader, i vilka apparaturen finns uppställd, får inte innehålla något 36 RADIO & TELEVISION- NR 9- 1971
Fig 5. Televerkets utrustning för kalibrering och uppmätning av solbruset.
magnetiskt material. Det får inte finnas någon järnväg i närheten och marken runtomkring får inte bestå av järnmalmshaltiga ämnen.
Personer som besöker anläggningen måste lägga ifrån sig nycklar o dyl'
Själva utrustningen, magnetometern. (se jig 6), består av tre magneter upphängda så att de påverkas av den magnetiska
deklina-tionen (D = missvisningen), horisontal=(H), och vertikalintensiteten (Z), som tillsammans utgör det totala magnetiska fåltet. Vid änd-ringar i detta vrider sig respektive magnet som finns placerad inuti en spole. I spolen induceras en ström som påverkar en spegel-galvanometer. En smal ljusstråle från en lampa finns riktad mot spegelgalvanometern, som i sin tur reflekterar ljusstrålen in mot ett foto-grafiskt papper (magnetogram) fastsatt på en roterande trumma. Registreringshastigheten är normalt 6 mm per minut, och tidmarke-ringar fås med en speciell blixtlampa.
För att snabbt kunna se om en magnetisk störning inträffat har man en extra utrustning, deklinometer, med en liten magnet, på vilken man fåst en spegel. Denna reflekterar ljuset från en lampa in i en differentialfotocell som styr en skrivare, där ändringen av D-kompo-santen, alltså missvisningen från geografiska norr, registreras (se jig 7).
Observatoriet i Farsta använder en del av
'--- jQ-
Fig 7. Den magnetiska missvisningen (D) varierar dels meddyg-GN
v·
CJ- -- 'O
Tidmorkeringslompo
W
Mognetogrom
Fig 6. Magnetometer ror insamlande av jordmagnetiska data.
net, 4-10
båg-minuter, och dels i samband med magnetiska störningar, då upp till några grader. GN = geografisk nord. MN = magnetisk nord.
Fig 8. Interiör från Enköpings station ror registrering av radio bruset. Skrivarna tiD vänster registrerar under-lag för analys av olika bruskomponenter i radiobrusspektrat. Skrivarna till höger ger medelbrusnivån under varje mätpass. Kalibreringsutrustning och automatik i mitten.
denna information och står sedan i daglig kontakt med RWC för utbyte och förmedling av data (tab 1).
I samband med beskrivningen av magnet-observatorierna kan det vara intressant att notera en annan observation, som också har samband med vågutbredningen, det s k atmos-fåriska bruset.
I trakten av radiostationen i Enköping finns också en mätstation för detta ändamål (se jig 8). Den är av internationell standard, kallad ARN (Atmospheric Radio Noise-registralioll) och tillverkad för National Bureau of S/andards (Boulder), USA, för an-vändning i en internationell brusmätnings-kedja.
Mätresultaten skickas till USA från to-talt 16 stationer med Thule i norr och Byrd mätstation som sydligaste utpost vid kanten av sydpolsisen. Mätningarna sker dygnet runt på åtta frekvenser: 13 - 51 - 160 - 495 kHz samt 2,5 - 5 - 10 - 20 MHz.
Mätstationen har ett karaktäristiskt utse-ende med en 7 meters vertikalantenn på ett koppartak, från vilket 90 jordplanswirar strå-lar ut i cirkel med 30 meters radie (se jig 9).
Ett automatiskt system ser till att frekvenserna kopplas till nålskrivare parvis under 15 minu-ter, och den registreringen får sedan utgöra den genomsnittliga brusnivån under en timme för varje frekvens. - Bandbredden vid mät-ningarna är ca 200 Hz.
Vetenskaplig kodning ger mängder av data
Vid registreringen av data följer observatö-rerna en mycket noggrann kodhandbok, som givits ut av IUWDS. Den innehåller informa-tion om praktiskt taget alla vetenskapliga
Fig 9. Vertikalantenn för registrering av radiobruset vid ARN i Enköping. Obs jordplanswirarna. ~
RADIO & TELEVISION-NR 9-1971 37
(\V ....
w . . . Aa-cY)
tider slbtdningslclQS$var S:e telegrafi (Al) minut
_ . _ ... iod
(le nedan) ... codld)J.-X
o ...
(anpr vlgutbredninp relativt givea ~OI)W_.atd
KWI~: le tab l.
G ... : fr_'mISt!r