Suurin piirtein, ei tarkkoja rajoja!



Samankaltaiset tiedostot
Radioaaltojen eteneminen. Marjo Yli-Paavola, OH3HOC

Heijastuminen ionosfääristä

Aurinko. Tähtitieteen peruskurssi

Suojeleva Aurinko: Aurinko ja kosmiset säteet IHY

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Avaruussää ja Auringon aktiivisuusjakso: Aurinko oikuttelee

ENNUSTE T30 WEST KIRIBATI OH FINLAND, Copyright 2005 Jari Perkiömäki OH6BG

RF-tekniikan perusteet BL50A Luento Antennit Radioaaltojen eteneminen

Luku 3. Ilmakehä suojaa ja suodattaa. Manner 2

SMG-4450 Aurinkosähkö

Kaasu Neste Kiinteä aine Plasma

Ulottuva Aurinko Auringon hallitsema avaruus

Radioamatöörikurssi 2014

SMG-4300 Aurinkosähkö ja Tuulivoima

Miten ilmaston lämpeneminen Arktiksessa vaikuttaa Suomen ilmastoon?

=. (1) , (2) max. kin

2.2 Ääni aaltoliikkeenä

Kyösti Ryynänen Luento

Luento Kyösti Ryynänen. Tähdet. Tähtien kutistuminen pääsarjaan. Tähtien kehitys. Tähtien kutistuminen pääsarjaan. Energian synty 28.2.

SIS. Vinkkejä Ampèren lain käyttöön laskettaessa magneettikenttiä:

IONOSPHERIC PHYSICS, S, KEVÄT 2017 REVONTULIALIMYRSKY

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

suunta kuvassa alaspäin. Virrankuljettajat liikkuvat magneettikentässä ja sähkökentässä suoraan, kun

Mielestämme hyvä kannustus ja mukava ilmapiiri on opiskelijalle todella tärkeää.

Koronan massapurkaukset ja niiden synty. Sanni Hoilijoki Teoreettisen fysiikan syventävien opintojen seminaari

Avaruussää. Tekijä: Kai Kaltiola

Häiriöt, siirtojohdot, antennit, eteneminen

Zeon PDF Driver Trial

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen

Radioamatöörikurssi 2014

UUDEN AURINGONPILKKUJAKSON ALKU TONI VEIKKOLAINEN AURINKOKUNTATAPAAMINEN,

Ensimmäisiä tuloksia SETUKLIM-hankkeesta (Sektoritutkimusohjelman ilmastoskenaariot)

AURINGONPILKKUJAKSO 25? TONI VEIKKOLAINEN

2.1 Ääni aaltoliikkeenä

Tähtitaivaan alkeet Juha Ojanperä Harjavalta

RF-tekniikan perusteet BL50A0300

Ilmastonmuutos mitä siitä seuraa?

SMG-4500 Tuulivoima. Ensimmäisen luennon aihepiirit. Ilmavirtojen liikkeisiin vaikuttavat voimat TUULEN LUONNONTIETEELLISET PERUSTEET

Luento Aerosolit 2. Aerosolien lähteet 3. Aerosolit ja kasvihuoneilmiö 4. Pilvien tiivistymisytimet 5.

Aaltoliike ajan suhteen:

8a. Kestomagneetti, magneettikenttä

Radioamatöörikurssi 2014

3 Ääni ja kuulo. Ihmiskorva aistii paineen vaihteluita, joten yleensä äänestä puhuttaessa määritellään ääniaalto paineen vaihteluiden kautta.

Sonic Boom BD4000. Käyttöohje

Purjelennon Teoriakurssi Sääoppi, osa 1 Veli-Matti Karppinen, VLK

Mustan kappaleen säteily

Planck satelliitti. Mika Juvela, Helsingin yliopiston Observatorio

Learning cafen yhteenveto. Helsinki

Revontulet matkailumaisemassa

Infrapunaspektroskopia

Virtaus pohja- ja pintaveden välillä. määritysmenetelmiä ja vaikutuksia harjualueiden vesistöihin

TW- EAV510: WDS- TOIMINTO KAHDEN TW- EAV510 LAITTEEN VÄLILLÄ

Termiikin ennustaminen radioluotauksista. Heikki Pohjola ja Kristian Roine

Maan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa

Koronan massapurkauksen synnyttämät aallot

Radioastronomian käsitteitä

Luku 8 Energiankäytön ympäristövaikutukset

Säteily ja suojautuminen Joel Nikkola

12. Aurinko. Ainoa tähti, jota voidaan tutkia yksityiskohtaisesti esim. pyöriminen, tähdenpilkut pinnalla, ytimestä tulevat neutrinot

HF-keliennusteet vs. kuuluvuusmittaukset

Käyttöjärjestelmät: Virtuaalimuisti

String-vertailusta ja Scannerin käytöstä (1/2) String-vertailusta ja Scannerin käytöstä (2/2) Luentoesimerkki 4.1

ÄÄNTÄ VAHVISTAVAT OLOSUHDETEKIJÄT. Erkki Björk. Kuopion yliopisto PL 1627, Kuopion 1 JOHDANTO

Avaruus eli stereoisomeria

TILASTOKATSAUS 4:2016

Globaali virtapiiri. Reko Hynönen

Matematiikan tukikurssi 3.4.

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät Luento 2, : Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen

Säteily on aaltoja ja hiukkasia

Järvenpään Perhelän korttelin kutsukilpailu ehdotusten vertailu

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Ilmakehän vaikutus havaintoihin. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen

Mistä on kyse? Pilvien luokittelu satelliittikuvissa. Sisältö. Satelliittikartoitus. Rami Rautkorpi Satelliittikartoitus

Taloustieteen perusteet 31A Mallivastaukset 3, viikko 4

Lisää segmenttipuusta

Osallistumislomakkeen viimeinen palautuspäivä on maanantai

SÄTEILEVÄ KALLIOPERÄ OPETUSMATERIAALIN TEORIAPAKETTI

7992FI WG 80 Talvipuutarhan liukuosat Talvipuutarhan kiinteät osat ks. sivu 16

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Liukeneminen

Muunnokset ja mittayksiköt

Tarjonta kohtasi viimein kysynnän: kotimaiset e- kurssikirjat nosteessa

2008 GE Edison Award. RAKOVALKEA Dynaaminen katuvalaistus

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

6. AVARUUSSÄÄ. Johdanto

PITKÄAIKAISREKISTERÖINNIT ESIMERKKEJÄ

Radonin mittaaminen. Radonkorjauskoulutus Tampere Tuukka Turtiainen

Suonenjoki. Asukasluku

Sään ennustamisesta ja ennusteiden epävarmuuksista. Ennuste kesälle Anssi Vähämäki Ryhmäpäällikkö Sääpalvelut Ilmatieteen laitos

Johtuuko tämä ilmastonmuutoksesta? - kasvihuoneilmiön voimistuminen vaikutus sääolojen vaihteluun

Miten ilmastonmuutos vaikuttaa liikunnan olosuhteisiin?

Aerosolimittauksia ceilometrillä.

766323A Mekaniikka, osa 2, kl 2015 Harjoitus 4

3 SÄTEILYN JA AINEEN VUOROVAIKUTUS

14.1. Lämpötilan mittaaminen

Puffin selaimella voi osallistua kuuntelijana Android, iphone ja ipad mobiililaitteilla Broadcastissa ja konferenssissa.

Wien R-J /home/heikki/cele2008_2010/musta_kappale_approksimaatio Wed Mar 13 15:33:

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

a) Oletetaan, että happi on ideaalikaasu. Säiliön seinämiin osuvien hiukkasten lukumäärä saadaan molekyylivuon lausekkeesta = kaava (1p) dta n =

MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma

Transkriptio:

1

2

3

Suurin piirtein, ei tarkkoja rajoja! 4

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/images/atmosphere_mural_jpg_image.html Kerrosten korkeudet elävät omaa elämäänsä rajat lämpötilan mukaan Homosfääri, homopaussi ja heterosfääri: homosfäärissä kaasun tiheys sen verran suuri, että törmäilyt sekoittavat eri aineet, heterosfäärissä maan vetovoima erottelee raskaammat molekyylit matalammalle, ylimpänä on lähinnä vetyä ja heliumia Neutraali-ilmakehä, ionosfääri, magnetosfääri ionisoitumisen mukaan Troposfääri Tropopaussi navoilla 5km ja päiväntasaajalla 15km, kylmempänä matalammalla (talvella) ja lämpöisempänä korkeammalla (kesällä) Sääilmiöt, lentokoneet, kaasupallot Stratosfääri Otsonikerros: lyhytaaltoinen säteily absorboituu ja rikkoo happimolekyylejä rekombinoituvat otsonimolekyyleiksi absorboivat vuorostaan UV-säteilyä Suojelee lisäksi kosmiselta säteilyltä (suurienergisiä protoneita ja raskaampia atomiytimiä) mesosfääri Valaisevat yöpilvet, meteorit höyrystyvät näillä main Termosfääri Ionosfääri löytyy alaosasta Kerrostuu, korkeudet vaihtelevat käytännössä Päivällä voimakkaimmillaan, yöllä jäljellä vain yhteen sulautunut F2-kerros 5

Hiukkassäteilyä kutsutaan aurinkotuuleksi: elektroneita ja protoneita (siis plasmaa), siinä miljoona km/h Sähkömagneettista säteilyä voimakkaimmin näkyvän valon alueella, myös muillakin mutta onneksi pahimmat pysähtyy ilmakehään Ilmakehän ionisoituminen vuorokauden aikana: ionosfäärissä auringon sm-säteily (UV ja röntgen) irrottaa elektroneita atomeistaan tai hajottaa molekyylejä vapaana olevat elektronit muodostavat kerroksen joka voi heijastaa radioaaltoja Elektronitiheys määrää mitä aallonpituuksia voidaan heijastaa (elektronitiheys määrää taitekertoimen) elektronitiheys riippuu taas auringon lyhytaikaisesta aktiivisuudesta että auringonpilkkujaksosta Keskipäivällä ionisoituminen on voimakkaimmillaan, yöllä heikoimmillaan (osa kerroksista katoaa) rekombinoituminen muttei uutta ionisaatiota tarjolla Röntgensäteily pääsee alimpiin kerroksiin, UV-säteily ylimpiin Auringonpilkut Auringonpilkkujen lukumäärä suhteessa F-kerroksen elektronitiheyteen, molemmat koholla samaan aikaan auringonpilkut ovat yksi indikaattori auringon aktiivisuudesta Auringon kokonaissäteilyn määrän vaihtelu riippuu Auringon pinnalla vallitsevasta magneettikentästä (pilkkujen magneettikenttä ja auringon oma heikko dipolikenttä) Auringonpilkku on magneettikentän voimakas keskus auringon pinnalla hidastaa materian kumpuamista syvemmältä tummempi koska kylmempi Säteily on voimakkaampaa pilkun ympäristössä, itse pilkku säteilee heikommin Pilkkujen lukumäärä vaihtelee keskimäärin 11 vuoden jaksossa, nousukausi kestää viitisen vuotta ja laskukausi kuutisen Pilkut syntyvät korkeammalle ja vanhetessaan lähestyvät päiväntasaajaa Pilkuilla on napaisuus, useimmiten esiintyvät pareina (ei aina): vaihtavat napaisuutta pilkkujakson vaihtuessa 6

Auringonpilkkuluku: luonnehtii määrää, painottaa pilkkuryhmiä pilkkujen lukumäärään nähden (auringonpilkkuluku/15 = näkyvällä puolella olevat pilkut), siis silmähavaintoja! Aurinkovuo eli kohinamittaus 10.7cm aallonpituudella (2.8GHz) objektiivinen indikaattori perusionosfääritilalle, enemmän kohinaa enemmän ionisaatiota Pyörähdysaika: 24d ekvaattori ja 30d navat sama hyvä keli voi tulla uudestaan 27d päästä 6

suurin osa yhteyksistä on multihyppyjä, voi kiertää myös maan ympäri Ionosondi: lähetetään suoraan ylös tai viistoon signaali, jonka taajuutta kasvatetaan -- > kukin kerros heijastaa sille sopivan taajuuden takaisin, kunnes lopulta signaali painuu kerroksista läpi On nykyään modernimpiakin järjestelmiä, esim. EISCAT:n sirontatutkajärjestelmä kriittinen taajuus on kohtisuoraa ylöspäin lähetetty korkein takaisinheijastuva taajuus (ionogrammi), tämän jälkeen korkeammat taajuudet eivät enää heijastu takaisin (ionogrammissa esim. fof2 F-kerrokselle) http://www.sgo.fi/data/realtime/ionogram_f.php MUF maximum usable frequency lasketaan kriittisestä taajuudesta ja lähtökulmasta, korkein taajuus mitä kahden aseman välillä voidaan käyttää, kasvaa välimatkan kasvaessa LUF, alin käytettävä taajuus, D-kerros vaikuttaa eniten (mitä matalampi taajuus sitä enemmän vaimentaa) --> maksimin aikaan LUF nousee kun D-kerroksen ionisaatio kasvaa. Riippuu myös käytettävästä kalustosta, kohinatasosta MUF < LUF --> yhteyttä ei voi saada ionosfäärin kautta millään taajuudella, esim. kovan aktiivisuuden kaudella greyline in twilight zone (http://dx.qsl.net/propagation/greyline.html), 1.8MHz ja 3.5MHz DX, F-kerros saa vielä auringon säteilyä D:n jo kadottua Backscatter: lähete siroaa takaisinpäin jostain, esim. asemat liian lähellä toisiaan F- hyppyyn --> signaali siroaa takaisin F-kerrokseen esim. merenpinnasta 7

8

D vaimentaa matalia taajuuksia päivällä, lisäksi kerroksessa on yhä sen verran tiheälti kaasua, että tehoa hukkuu törmäilyihin Ei välttämättä erotu F-kerroksen heijastumasta 9

Korkein ionisaatiotaso (elektronitiheys suurin, kaasumolekyylit harvassa) pystyy heijastamaan korkeampia taajuuksiakin takaisin Korkeimmalla maanpinnasta pidempiä etäisyyksiä 10

Auringon vetovoima ei riitä pitämään kaikkia hiukkasia koronasta karkaa materiaa aurinkotuulena, jonka Maan magneettikenttä ohjaa enimmäkseen ohi flare = roihupurkaus (magneettikentät uudelleenyhdistyvät Auringon pinnalla, vuotaa materiaa pinnalta ja nostaa vielä säteilytasoakin vuotokohdalta) korkea-energisiä hiukkasia ja säteilyä sinkoutuu, kestää sekunneista tunteihin sm-säteily 8min maahan Sudden Ionospheric Disturbance, äkillinen D- kerroksen voimistuminen voi jopa blokata 2-30MHz auringon puolella, kestää ~tunnin 15min nopeat protonit magneettikenttä ohjaa navoille Polar Cap Absorption, D-kerroksen voimistuminen napa-alueilla, kestää päiviä CME (koronan massapurkautuminen): Koronasta purkautuu nopeita hiukkasia määrissä aurinkotuulella mukana magneettikenttä, jos sopivassa asennossa Maan magneettikenttään nähden niin tunkeutuu magnetosfääriin geomagneettinen myrsky Magnetosfääriin syntyy voimakas rengasvirta, joka häiritsee maan magneettikenttää voi syntyä ionosfäärimyrsky kun napojen kautta pääsee partikkeleita ionosfääriin (F-kerroksen ionisaatio putoaa, D kasvaa), auroraa, häiriöt liikenteessä voi kestää päiviä (MUF laskee ja LUF nousee, jos kohtaavat niin täysi radio blackout) A-indeksi magneettikentän voimakkuuden mittaus (päivän keskiarvo), K- indeksi magneettikentän muutoksen mittaus rauhallisesta perustilasta 0-9 (3h) K-indeksi on normitettu observatorion leveysasteen mukaan, Kp on planetaarinen (maapallon laajuinen) http://dx.qsl.net/propagation/ 11

Ilmakehällä on matallakin oma taitekertoimensa (riippuu lämpötilasta, ilmanpaineesta ja ilmankosteudesta) radioaallot taipuvat Radiohorisontti on kauempana kuin visuaalinen horisontti Kanavoituminen eli inversiokerrokset, lämpöiset kesäillat (maan pinnalla lämmennyt ilmakerros nousee ylös ja alle virtaa kylmää ilmaa) 12

Maanpinnan johtavuus saa aaltorintaman painumaan vähän alaviistoon Hyvä lyhyillä etäisyyksillä Toimii päivällä LF ja MF kun D-kerros estää muun toiminnan 13

14

Aurora: aurinkotuulen nopeat elektronit saapuvat ilmakehään napojen kautta ja ionisoivat ilmakehää voimakkaasti (happi- ja typpimolekyylien virittämisen lisäksi) heijastuspinta VHF-signaaleille happi: keltavihreä ja verenpunainen, typpi: sininen ja violetti normaalia pidemmät yhteydet mahdollisia VHF:llä lähiyhteyksiä 28MHz:llä! DX todennäköisesti tukossa! CW:stäkin tulee suhisevaa 15

Haasteet: FSL: 251 db @ 144 MHz, 270 db @ 1296 MHz Doppler-siirtymä (kuu liikkuu) Faraday-kiertyminen (ionosfäärin läpi kulkeminen) Kuun pinta on rosoinen (libration fading) ja huono heijastin EME-yhteys sillä alueella, mille kuu näkyy 16

voidaan käyttää kaukoyhteyksissä vuosittaiset meteorikuurot 17

ionosfäärietenemisen muoto VHF:lle Voi myös estää matalamman taajuuden heijastumisen F-kerroksesta odotettua lyhempiä yhteyksiä ihme pilvi, joka syntyy ja voi liikkua tai vain haihtua HF-heijastusmittauksissa näyttää selvärajaiselta metallipinnalta 18

LEO- tai elliptisillä radoilla liikkuvat maahan nähden http://www.amsat.org/amsat-new/index.php 19

20

21

22

23