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IV3PRK Pierluigi “Luis” Mansutti
160 Meters: DXing on the Edge
I misteri della propagazione in 160 m. - 1° parte
Questa pagina è stata scritta il 15 gennaio 2017 - dopo circa un mese dalla ripresa della mia attività DX sulla Topband con nuove antenne - a seguito delle mie esperienze in Ecuador come HC1PF. Sfortunatamente i miei 25 anni di osservazioni e grafici sulla propagazione in 160 m. sono stati interrotti, ma le pagine sui fondamentali sono ancora disponibili, sia in inglese che in italiano. Questi commenti pongono in discussione alcuni di tali principi.
Gli indici A e K in relazione alle aperture con la West Coast.
Alcuni giorni fa, il 7 gennaio, Wolf DF2PY scrisse sul Topband Reflector:
«…. siccome stamattina la propagazione sulle rotte polari è stata molto buona, mi sono chiesto il perché: l'indice A era a 16, il vento solare vicino a 700 km/s. Di solito questa è una cattiva notizia. Abbiamo tutti sperimentato che i cosiddetti affidabili previsori magnetici a volte non fanno il loro dovere. Ma quando succede, ancora ci sorprende. Per qualche motivo sconosciuto, stamattina le Beverages battevano le loop in fase di oltre un'unità S. Il che è completamente fuori dall'ordinario, come lo è stata oggi anche la banda. Non sono sicuro che Carl abbia una spiegazione a portata di mano per questo… 73 de wolf - df2py-».
Il giorno dopo giunse la risposta di Carl, K9LA:
«Riguardo al commento di Wolf DF2PY a proposito dell'ottima propagazione sulle rotte polari quando l'indice A e la velocità del vento solare sono elevati, non troviamo una spiegazione plausibile. In altre parole "sono cose che succedono". Detto questo, ci sono state simili segnalazioni di buona propagazione in 160 metri alle alte latitudini quando l'indice K sale improvvisamente. Un processo che potrebbe spiegare ciò è legato alle variazioni nello strato E e nella parte inferiore dello strato F ad elevati indici K. Quando l'attività del campo geomagnetico aumenta, aumenta anche il campo elettrico dell'atmosfera (misurato in mV/metro). Quando questo avviene, la densità degli elettroni nella valle sopra lo strato E può svilupparsi meglio (più profonda ed estesa verticalmente - questo ostruisce il passaggio del segnale verso lo strato assorbente sottostante ed elimina le riflessioni a terra). Questo processo è tratto da un articolo del 1984 del Geophysical Research. Però è solo un modello - non mi risulta che ci siano dati reali che confermino che questo avvenga. Quindi “acquirente attenzione”. Tutto ciò che posso dire è - che ha senso. Carl K9LA»
Questo è interessante e potrebbe cambiare o aggiungere qualcosa di nuovo alla più accreditata teoria che sostiene che elevati indici A e K, di solito associati con l'aurora, distruggono ogni percorso del RF alle alte latitudini. Ma, ancora una volta, c'è qualcos'altro che agisce su questi percorsi, in particolare verso il Giappone e la West Coast, e non ci sono spiegazioni in proposito. Per 25 anni ho tenuto sistematiche osservazioni delle aperture DX in 160m associate con i relativi indici solari e geomagnetici, riportate mensilmente con diversi grafici. Questo lavoro è stato interrotto, ma c'è ancora qualcosa su questa pagina:
Il seguente è un semplice grafico con gli indici del flusso solare ed Ap (planetario) negli ultimi 30 giorni. Il sole è stato assolutamente calmo, senza macchie per un lungo periodo, ed in effetti anche il campo geomagnetico non he registrato grandi variazioni: non si capisce perché, con queste condizioni stabili, la banda si è aperta verso il Giappone solamente dopo il 23 dicembre, e con la West Coast solo il 4 gennaio, con N7DD in AZ.
Una certa spiegazione può essere trovata analizzando gli stessi indici A e K rilevati dai singoli magnetometri degli osservatori del Nord America, fornite dai siti SolarHam, Space Weather e NOAA:
Nulla di rilevante è indicato da Boulder e dalle altre stazioni alle medie latitudini, ma gli indici di College, in Alaska, indicano ricorrenti attività geomagnetiche nell'area sub-polare. Tuttavia questo non è sufficiente a giustificare l'andamento della propagazione: tra il 20 e il 28 dicembre, le condizioni verso il NA sono state generalmente scarse, mentre i giorni 29, 30 e 31 sono stati i migliori verso il Giappone. In altre parole, l'attività geomagnetica del 21, 22, 23 e 27 dicembre sembra non aver prodotto alcun incremento nel campo elettrico sopra lo strato E (con gli effetti benefici spiegati da K9LA), mentre il 7 gennaio, un indice simile dovrebbe aver contribuito ad aprire un condotto “duct” attraverso la regione assorbente nell' area artica, così apprezzato da DF2PY. Io non ho grandi antenne come Wolf, ed il 7 ed 8 gennaio non sono andato più in là degli Stati centrali, pur collegando CO ed AZ con buoni segnali.
Il “mio giorno” arrivò il 9 gennaio, con un sacco di stazioni collegate, dalle 04 to 07z, in AZ, NV, CA, CO, OR, WA, ND e VE6. Il giorno dopo mi alzai alle 03z, ma come al solito, le cose non si ripetono, e collegati solamente la costa orientale e stati centrali. Ancora peggio il giorno 11 con la mancanza totale del Nord America. L'indice K3 a quell'ora era esattamente lo stesso in tutti tre i giorni, come indicato qui a lato. Non ci sono spiegazioni!!
Anche i dati provenienti dai magnetometri dei satelliti GOES 13 e GOES 15 non segnalano alcuna differenza negli andamenti dei giorni 9, 10 e 11 gennaio 2017:
Proseguendo nella mia attività giornaliera, ho rilevato ancora le stesse scarse condizioni il 12 gennaio, un piccolo miglioramento il 13 (AA0RS), e finalmente una buona apertura con la West Coast il 14. E questo dopo quattro giorni di numeri K bassissimi anche al magnetometro di College, in Alaska, come visibile in basso in questo grafico. Si noti la differenza fra il 9 e il 14 gennaio, mentre in entrambi i giorni si sono rilevate le stesse buone condizioni DX. La domenica 15, però, con i numeri K ancora bassi, la banda appariva di nuovo “rotta”!
Morale della storia: sui 160 metri le condizioni DX non sono prevedibili - generalmente - sono migliori con bassi numeri, ma non date loro troppa importanza - su questa banda possono accadere cose inaspettate, ed è bene esserci quando questo succede. Adesso cerchiamo di scoprire quali potrebbero essere le cause che le provocano ed altri indicatori.
Il declino del ciclo solare, i raggi cosmici e il flusso di protoni.
Dopo la perdita del Dr. Robert Brown, NM7M, la massima autorità nello studio della propagazione in 160 m. è Carl Luetzelschwab, K9LA. Sul suo sito c'è un sacco di cose da imparare e, con il suo permesso, ho estratto le seguenti note da un articolo del maggio 2015:
A conferma di quanto detto finora, gli indici A e K sono i principali responsabili della propagazione in 160 metri. Tutti i miei grafici hanno sempre incluso il flusso solare, l'indice A e quello dei raggi cosmici. Nel grafico seguente, K9LA riporta il numero mensile dei giorni con bassa attività geomagnetica (Ap = o inferiore a 7) a partire dal 1982 fino ad oggi. I periodi di migliori condizioni DX in 160 m. dovrebbero corrispondere a quelli con bassa attività solare (minimo della curva rossa) e quelli con bassa attività del campo geomagnetico (massimo della curva bleu/nera, ossia mesi con più giorni tranquilli). All'inizio dell'anno 2015 questo non si stava verificando, e Carl si chiedeva perché la banda era ancora in condizioni così misere.
Carl scrive:
«Si noti cosa è successo dopo il periodo del minimo solare fra il Ciclo 22 e il Ciclo 23.
Il numero dei giorni di quiete ha toccato il minimo (il minimo numero di giorni quieti per mese) durante il declino del Ciclo 23 (attorno a gennaio 2004), per poi raggiungere un numero senza precedenti di giorni di quiete durante il lungo minimo solare tra i Cicli 23 e 24. Ciò che è ancora più interessante è che il numero dei giorni di quiete attuale (primavera 2015) supera ancora il numero dei giorni di quiete durante il periodo del minimo solare dal 1995 al 1998. Con così tanti giorni di quiete attuali, perché i 160 metri non sono almeno altrettanto buoni come nel periodo 1995-1998?
Esistono due possibilità. Primo, forse l'indice Ap non è un buon indicatore complessivo della propagazione in 160 metri. L'indice Ap (formato da otto indici K ogni 3 ore) è essenzialmente una misura dell'attività del campo magnetico terrestre alle medie latitudini. Disponiamo anche dell'indice AE (Auroral Electrojet), che misura l'attività del campo magnetico terrestre alle alte latitudini, e del Dst (Disturbance - storm time), che misura l'attività del campo magnetico terrestre alle basse latitudini. Esamineremo gli indici AE e Dst in un prossimo articolo mensile, includendo le correlazioni fra i tre.
Secondo, potrebbe essere il campo geomagnetico “troppo” quieto? Sorprendentemente c'è una base fisica dietro questa domanda. E riguarda i raggi cosmici galattici (GCR). Al massimo del ciclo, il sole è più attivo, causando maggiore attività nel campo geomagnetico, che è ritenuta dannosa per la propagazione in 160. In seguito alla sua maggior attività, c'è il fatto che il campo magnetico del sole è più forte, il che protegge la terra dai raggi cosmici galattici. Al contrario, quando siamo al minimo solare, il campo magnetico del sole è più debole, e lascia entrare più raggi cosmici. Ora, i raggi cosmici sono per lo più protoni ad alta energia generati al di fuori del sistema solare. Colpiscono la parte superiore della nostra atmosfera, causando una pioggia di particelle secondarie su di noi. Queste particelle secondarie potrebbero causare una ulteriore ionizzazione nella bassa atmosfera. E un'addizionale ionizzazione nella bassa atmosfera – strato D – causa maggiore assorbimento dei nostri segnali che lo attraversano».
Il seguente grafico, preso dal sito del Moscow Neutron Monitor, (purtroppo, dall'inizio della guerra non più raggiungibile) indica le variazioni dei raggi cosmici (in diminuzione percentuale) dal 1981 ad oggi. Si vede come, diversamente dai cicli precedenti, durante il massimo del 24°, i GCR non sono diminuiti, contribuendo così a tenere elevata la ionizzazione della bassa atmosfera, responsabile di tutti gli assorbimenti.
Solar Max
22°
Solar Max
24°
Solar Max
23°
Torniamo ora per un attimo alla questione precedente, riguardante il cambiamento delle condizioni DX dal giorno 9 all'11 gennaio. A parte il campo geomagnetico ed il flusso solare stabili, potrebbero esserci state delle variazioni nella bassa atmosfera? Queste sono le variazioni orarie dei raggi cosmici registrate dal monitor di Mosca in quei tre giorni: attorno a -1%, ossia irrilevanti, e pertanto il mistero rimane!
Vediamo allora se si trova qualcosa di significativo nei dati del flusso di protoni trasmessi regolarmente dal satellite GOES 13 ===>
E il Proton Flux registrato dal 9 all'11 gennaio 2017
è assolutamente piatto.
Visto che anche questo indice non sembra avere alcuna influenza sulle variazioni di propagazione in 160 m., non ci resta che la conclusione di K9LA:
«In sintesi, abbiamo esaminato molte cose. Da una lato, dovremmo avere buone condizioni in 160 metri perché il campo magnetico terrestre sembra essere molto tranquillo. Dall'altro, potremmo avere più assorbimenti, che peggiorano la banda, perché il campo magnetico del sole sembra lasciar entrare più raggi cosmici (GCR) che aumentano la ionizzazione degli strati assorbenti. La sola cosa sicura che posso dire è, e la cosa migliore da fare è: “State sui 160-Metri il più a lungo possibile per cogliere per cogliere quelle brevi aperture per cui i 160-Metri sono noti ”. Carl, K9LA ». …..e ritorniamo sempre lì, alla solita conclusione!
Le aperture verso la West Coast durante i Stew Perry contest.
Riprendiamo qui brevemente alcuni dati statistici dalla mia lunga attività DX in 160 metri. Fra i più significativi, ci sono quelli della partecipazione, sempre con le medesime condizioni di lavoro, al contest Stew Perry, che si tiene abitualmente l'ultimo week end di dicembre. Appena rientrato dall'Ecuador, nel 2016 feci in tempo a non mancare a questo appuntamento che, per i Topbanders è considerato l'evento più importante dell'anno. Lo considero un incontro amichevole fra amici, più che una competizione vera e propria. Pur attirando l'attività di molti affezionati, la banda è meno affollata dei maggiori contest internazionali, e questo offre più opportunità di interessanti collegamenti DX anche a che non ha una "super stazione” . Il regolamento non prevede moltiplicatori, ma semplicemente la somma dei QSO per le distanze coperte. Il grafico sottostante sintetizza i risultati dei miei log dal 1997 al 2016 - evidenziando il peso delle principali call area - ed i corrispondenti indici del flusso solare ed Ap nella stessa data.
Le edizioni del 2008 e 2009 del contest avrebbero dovuto ripetersi, dopo gli “undici anni del ciclo solare”, con le spettacolari condizioni di propagazione di cui avevamo goduto nel 1997: una grande apertura con la California e l'intera West Coast, su fino all'Alaska, dalla mezzanotte all'a levata del sole! Mai più ebbi occasione di ascoltare W6 e W7 così forti e per tante ore, nel corso della mia vita!
Pertanto, undici anni dopo, con gli stessi numeri e la bassa attività geomagnetica al minimo del ciclo solare, speravamo nel ripetersi di questo miracolo: il contest ebbe inizio con ottime condizioni verso il Giappone ma, più avanti, i segnali provenienti dal Nord America erano debolissimi e non fu ascoltata neppure una stazione dalla costa occidentale. Una forte delusione, dato che fino a pochi giorni prima - sempre con gli stessi indici - e di nuovo due giorni dopo, i 160 erano in magnifiche condizioni, con una buona apertura anche verso la West Coast. Questo, però, valeva per me, qui in Nord Italia.
Ed è difficile spiegare come mai, proprio nello stesso contest, gran parte degli amici del Nord ed Est Europa abbiano potuto godere di un'ottima propagazione: sembra che essi siano più favoriti dalla bassa attività solare e dall'assenza dell'aurora, traendo così vantaggio dai percorsi ad alte latitudini, attraverso le rotte polari, molto più di noi, dalle medie e basse latitudini.
L'edizione del 2010 è stata ancora peggiore, anche verso l'Est, con la scomparsa delle stazioni giapponesi ed una scarsa attività in generale…. ma nel 2011 le cose si ribaltarono di nuovo: nonostante la risalita del nuovo ciclo solare, le condizioni furono eccezionali verso il Giappone, con buoni segnali anche dal Nord e Sud America.
Così, le precedenti osservazioni, pur riferendosi tutte a quella particolare notte di fine dicembre, attraverso gli anni, ci confermano i misteri della propagazione in 160 metri, dove non sono possibili previsioni.
Comunque, in conclusione, le condizioni di propagazione sul difficile percorso verso la West Coast sono, di regola, certamente migliori durante gli anni della fase di minimo del ciclo solare, come chiaramente illustrato dal grafico sottostante, che analizza tutti i miei collegamenti in 160 m. con la costa occidentale del Nord America durante le stagioni invernali degli ultimi due cicli solari.
Questa è la regola, ma come ha detto Carl, K9LA: «cose inaspettate accadono su questa banda».
Luis IV3PRK - 15 gennaio 2017
