Saules aktivitātei un radioviļņu izplatībai veltītu norāžu un datu apkopojums un centieni šo to patulkot latviski

Varbūt palīdz prognozēt/izprast radioviļņu izplatīšanos

Te atrodamajiem apgalvojumiem nav jātic burtiski (var nevienmēr būt taisnība, jo ir daudz faktoru kas visu ietekmē un autors ir diletants). Ja ziniet labu saiti, ko būtu vērts te iekļaut, vai ir kaut kas labojams, rakstiet uz

  1. Labs apkopojums ar patreizējiem galvenajiem rādītājiem un prognozi tuvākajām dienām http://dx.qsl.net/propagation/
  2. Galvenie patreizējie un nesenās pagātnes Saules aktivitātes indeksi grafiku veidā http://www.solen.info/solar/
  3. Tie paši grafiki, tikai par agrākiem periodiem http://www.solen.info/solar/old_reports/
  4. Tuvāko 3 dienu Saules un ģeofiziskās aktivitātes prognoze http://www.swpc.noaa.gov/products/3-day-forecast
  5. Saules laiks http://www.spaceweather.com/
  6. Dati un prognozes krieviski http://forecast.izmiran.rssi.ru/   http://www.tesis.lebedev.ru/sun_pictures.html
  7. Tie paši dati, bet ar skaidrojumiem http://www.qsl.net/ct1boh/propagation.htm
  8. Daudz citu norāžu par tēmu http://www.dxzone.com/catalog/Propagation/Resources/
  9. Izplatīšanās prognozēšanas programmatūra http://www.dxzone.com/catalog/Software/Propagation/
  10. Kā to visu saprast:
    http://www.aoc.nrao.edu/~pharden/hobby/FDIM81.pdf
    http://psc.suijs.info/proptutorial1.htm
    http://ecjones.org/propag.html
    http://pgh-net.com/oes/prop-main.html
    http://www.ips.gov.au/Category/Educational/Other%20Topics/Radio%20Communication/Intro%20to%20HF%20Radio.pdf


Zemāk esošie attēli ir "klikšķināmi" un sasieti ar to oriģinālo atrašanās vietu mājas lapām

Svaigākais ziņojums no http://services.swpc.noaa.gov/text/3-day-forecast.txt
 :

 

Saules vējš    

Ātrums

 

Blīvums

Saules vējš ir lādētu daļiņu plūsma no Saules. Saules uzliesmojumu (solar flare) un Saules vainaga caurumu (coronal hole) ietekmē tas var pieaugt un izraisīt ģeomagnētisko vētru traucējot īsviļņu (ĪV) radiosakarus. Saules vēja ātrums ir stipri mainīgs starp 200 un 1000 km/s.

Kad Bz komponente ir negatīva (uz Dienvidiem vērsta), Saules vēja mijiedarbība ar Zemes magnētisko lauku ir spēcīgāka un ģeomagnētiskā aktivitāte pieaug.

Saules vēja dinamiskais spiediens (Dynamic pressure) ir vēja ātruma un intensitātes funkcija.

Saules vēja datu mērījumi tiek veikti ar ACE pavadoņa palīdzību, kas atrodas starp Zemi un Sauli vienas simtās daļas no kopējās distances attālumā no Zemes (L1 Librational point). Tas dod iespēju saņemt rādījumus apmēram 1 stundu pirms "nomērītais" Saules vējš sasniedz Zemi un ietekmē tās magnētisko lauku.

Saules vēja prognoze

Klikšķinot uz šī attēla nonāk lapā, kur var iegūt kustīgu bildīti, kas attēlo tuvāko dienu Saules vēja prognozi.

Skats apaļajā bildē ir it kā no augšas uz Saules griešanās ass (pret polu). Apļa segmenta bildē skats ir it kā no sāniem (pret ekvatoru). Saule centrā (dzeltenais aplītis pa vidu), Zeme labajā pusē (zaļais aplītis pa labi), un STEREO pavadoņi kreisajā pusē (sarkanie un zilie aplīši).

Augšējā attēla daļā ir atspoguļota vēja blīvuma prognoze, apakšējā daļā - vēja ātruma prognoze. Kreisajā pusē (apļi, konusi) dati attēloti "telpiski" un krāsās (skalas atšifrējums ir attēla pašā kreisajā malā), labajā pusē - prognozētā amplitūda uz laika ass (Zemes līnija ir zaļā krāsā).

Modelēšanas sistēma sastāv no 2 daļām: 1) pus-empīrisks Saules tuvuma modelis, kas aproksimē saules vēja izplūdi no Saules; un 2) izsmalcināts 3-D ciparu modelis, kas simulē rezultāta plūsmu uz Zemi. Pirmajam modelim kā ievaddati tiek izmantoti Saules virsmas magnētiskā lauka novērojumi. Rezultātu izmanto kā ievadparametrus 2. modelim. Visbeidzot, kad tiek fiksēts uz Zemi vērsts koronas masas izvirdums, izmantotojot NASA kosmosa kuģa kronogrāfa attēlus, tiek ņemti vērā šī izvirduma parametri (laiks, vieta, virziens, ātrums). Rezultātā iegūst pamatu koronas masas iespaida uz Zemi prognozei.

Bildes apakšā ir datums/laiks, kad prognoze taisīta.

 

Ziemeļpola auroras ovāls

 

Kad Saules vējš sasniedz Zemi, tas rada papildus jonizāciju ap poliem. Radiosignāli trasēs, kas šķērso šo zonu, ir pakļauti lielākai absorbcijai. Jo vairāk dzeltenās/sarkanās krāsas, jo vairāk pakļauti.

 

K indekss

Norvēģijā
Tromso

K indekss atspoguļo Zemes ģeomagnētisko aktivitāti un ietekmē trokšņus radioviļņos. Jo zemāks K indekss, jo mierīgāka Zemes magnetosfēra un labāki apstākļi ĪV radiosakariem, īpaši trasēs, kas tuvas Zemes poliem..
K - Index Geomagnetic Conditions HF Noise Aurora
0 Very Quiet S1-S2 None
1 Quiet S1-S2 None
2 Quiet S1-S2 Very Low
3 Unseettled S2-S3 Very Low
4 Active S3-S3 Low
5 Minor Storm S4-S6 High
6 Major Storm S6-S9 Very High
7 Severe Storm S9+ Very High
8 Severe Storm Blackout Extreme
9 Extreme Blackout Extreme

K indeksa prognoze 4 stundām

TROMSO

Dombaas
DOMBAAS

K indekss Vācijā

 

3 svarīgi parametri

 
Saules plūsma (Solar flux) ir Saules starojuma intensitāte 2800 MHz (10.7 cm) frekvencē. Šis starojums galvenokārt rodas no Saules koronālās plazmas, kas iesprostota Saules magnētiskajā laukā ap Saules aktīvajiem apgabaliem (Saules plankumiem). Tātad, jo vairāk Saules plankumu, jo lielāka starojuma intensitāte.

Starojuma intensitāte (Solar flux) norāda uz jonizācijas līmeni Zemes jonosfērā un ietekmē ĪV izplatīšanos virs 10 MHz. Frekvences zem 7 MHz tā ietekmē mazāk, jo maksimālā izmantojamā frekvence (MUF) reti nokrīt zem 10 MHz. Jo augstāka jonizācija, jo labāk ĪV signāli atstarojas Zemes jonosfērā un MUF kļūst augstāka. Zemākā vērtība ir 64. Augstākā var sniegties virs 200.

Kad Solar flux ir ap 150 un vairāk, var pamatoti cerēt uz labu atstaroto radioviļņu izplatīšanos ĪV diapazonos virs 10 MHz (pie nosacījuma, ka A un K indeksi ir zemi). Savukārt ĪV garāko viļņu galā (1.8 MHz, 3.5 MHz), labāk ja tas ir zem 100 vai pat zem 70.

Saules plankumi (sunspots) ir mazāk karsti Saules virsmas apgabali. Šie aktīvie apgabali mēdz kļūt nestabili un tādos brīžos var kļūt par Saules uzliesmojumu avotu (par tiem zemāk).

A indekss tiek iegūts no K indeksiem. Zemas ģeomagnētiskās aktivitātes gadījumā tas ir robežās no 0 līdz 20. Pie ārkārtēji augstas aktivitātes, tas pieaug līdz 400 un raksturo vispārējos planetāros ģeomagnētiskos apstākļus. Jo šis A indekss zemāks, jo stabilāka izplatīšanās ĪV.

 

Saules rentgenstarojuma plūsma (X-Ray Flux)

 
Solar X-ray Flux X-Ray Flux mēra GOES pavadoņi. Pīķi diagrammā atbilst saules uzliesmojumiem (Solar Flare). Uzliesmojums tiek uzskatīts par ievērojamu, ja sasniedz M līmeni (skala grafika labajā malā).

Saules uzliesmojumi (Solar flare) ir sprādzieni vai izvirdumi uz Saules. Tie atbrīvo enerģiju, kas ietekmē ĪV izplatīšanos. Ieskatam 2 video ar  M1 klases uzliesmojumiem:

 

Saules uzliesmojumu rezultātā (retāk arī citu iemeslu dēļ) notiek Saules koronas masas izvirdumi (Coronal Mass Ejection jeb CME). Izvirduma laikā daļa no koronālās masas, kas normālā stāvoklī ir iesprostota Saules magnētiskajā laukā ap Saules plankumu, tiek izsviesta izplatījumā, kur izplatās mijiedarbojoties ar Saules vēju. CME var būt vērsts uz Zemi vai tāds, kas netrāpa vai daļēji skar Zemes magnetosfēru. Ja izvirdusī masa skrien virzienā uz Zemi (t.s. "halo CME"), tad tā mūs parasti sasniedz 2-3 dienu laikā. Kad CME trāpa Zemes magnetosfērai, tā aktivizējas. To varam pamanīt pieaugošu A un K indeksu veidā, kā arī pieaug Aurorālais ovāls. Tautā to sauc par magnētisko vētru. Spēcīgos gadījumos pat Latvijā var novērot Ziemeļblāzmu (jeb Polārblāzmu).

Saules uzliesmojuma ietekme uz radio viļņiem ir dažāda. Vispirms tūlīt pēc uzliesmojuma Zemes jonosfēru ar gaismas ātrumu (apmēram 8 minūtēs) sasniedz jonizējošais starojums (tam atbilst pīķi grafikā pa kreisi). Saskaņā ar dažiem avotiem tas īslaicīgi (līdz tumsai) var uzlabot izplatīšanos ĪV, jo uzlabo radioviļņu atstarošanos jonosfērā. Tomēr tiek jonizēti arī radioviļņus absorbējošie jonosfēras slāņi, tāpēc šis apgalvojums nav viennozīmīgs. Kad pēc 2-3 dienām Zemi sasniedz no Saules izvirdusī masa, izplatīšanās ĪV tiek traucēta (strauji mainās Saules vēja ātrumi un blīvumi, A un K indeksi lec augšā). Ietekme uz UĪV ir savādāka - tur var rasties iespēja dibināt tālākus sakarus nekā ierasts(?).

Saules cikla (skat. apakšējo attēlu) aktīvajos gados CME notiek biežāk (5-6 dienā, ne visi trāpa Zemei).

Tiesa CME nav vienīgais, kas var izraisīt Saules vēja, A un K indeksu lēcienus. Vēl ir Saules vējš no Saules vainaga caurumiem (coronal hole). Saules vainaga caurumi ir vietas Saules atmosfērā, kur magnētiskais lauks atveras un ļauj Saules vējam izrauties visumā. Kad Saule pagriežas tā, ka caurums ir vērsts uz Zemi, tas arī ietekmē Zemes magnetosfēru.

 

 Saules diska stāvoklis

Prezentācija par procesiem uz Saules un kā tos atpazīt dažādos Saules attēlos (oriģināls http://eo.ucar.edu/educators/ClimateDiscovery/sun.ppt)

 

Maksimāli izmantojamās frekvences un tumsas līnija (grey-line)

 
Realtime Global MUF/SWF Map Maksimālā izmantojamā frekvence (MUF) ir maksimālā frekvence 3000 km tāliem radiosakariem.

Zaļās svītras norāda aurorālo ovālu atrašanās vietu. ĪV signāli, kuri šķērso šos apgabalus būs pakļauti lielākai absorbcijai un kropļojumiem.

Saulītes simbols parāda, kur pašlaik Saule ir tieši virs galvas.

Pelēkās līnijas (grey line) norāda kur pašlaik ir krēslas zona (Saule riet vai lec). Saulei tuvākā pelēkā līnija norāda, kur pašlaik Saule lec vai riet. Saulei tālākā pelēkā līnija norāda vietu, kur pašlaik Saule ir 12 grādus zem horizonta.

 

Saules cikla progress un saules plankumi (Sun spots)

 
Saules aktivitātes cikls ilgst 7-11 gadus. Zemākas aktivitātes daļā, kad Saules plūsma (Solar flux jeb SF) ir zem 100, bet Saules plankumu skaits (SSN) ir zem 43, Saule ir mazaktīva ar mazu jonizējošo starojumu un mazāku MUF (10 MHz naktī, 20 MHz dienā). Aktīvajā cikla daļā (SF > 100; SSN>43) Saule ir aktīva, ir augstāka MUF (18 MHz naktī un 30+ MHz dienā).

Sarkanais graiks ir prognozētais nākamais Saules aktivitātes periods.

Uz galveno LRAL lapu