Macchie solari e propagazione

Dal mio vecchio sito di oltre 20 anni fa, ripropongo la mia personale definizione di propagazione: la propagazione è come il vento nelle calde e tranquille sere d'estate: così come il vento, entrando dalla finestra, porta con sé i rumori e le voci di coloro che abitano nel nostro stesso quartiere (o anche più lontano...), così la propagazione, entrando dalla finestra aperta con il ricevitore, rende intelligibili segnali prima inesistenti, per poi, al suo scomparire, far tornare di nuovo il silenzio...

La situazione del sole dal sito hamqsl.com

Ormai è ben noto ai più che il sole influenza l'esistenza di tutti esseri viventi sul pianeta: senza la sua luce ed il suo calore la vita, così come la conosciamo, non esisterebbe. Ora, se questa è la regola che vale per tutti gli esseri, per l'essere Radioamatore ha ancora più valore!

Il sole, infatti, oltre alla luce ed al calore che sono tangibili nella vita di tutti i giorni, irradia la terra con tale e tanta energia da ionizzare gli strati più alti della nostra atmosfera, che, proprio per questo motivo, prendono il nome di "ionosfera"; questi strati atmosferici, una volta ionizzati, diventano un vero e proprio specchio che, da sopra le nuvole, riflette sulla terra le radiazioni elettromagnetiche dello spettro delle onde corte (sì, le nostre onde corte). Se il sole non ci fosse, quindi, le nostre comunicazioni in HF finirebbero disperse nello spazio e dovremmo accontentarci, oltre ad un collegamento con i marziani in 40 metri, dei collegamenti che la sola onda di terra potrebbe concederci.

Le macchie solari

Tuttavia, molto del merito di queste radiazioni, spetta alla presenza di alcune macchie visibili sulla faccia del sole: prendono il nome di "Macchie Solari" e sono studiate da molti anni. Da esse, quando ci sono, si irradia una tale energia in grado, anche, di generare le meravigliose aurore boreali, visibili, però, ad elevate latitudini. La presenza di queste turbolenze colorate è indice di grande attività solare e, minore è la latitudine in cui sono visibili, maggiore è il lavoro del sole ed il numero delle macchie solari presenti su di esso.

Pensate che nel 1859, quando ancora lo studio del sole non era coadiuvato da computer, satelliti e sonde spaziali e non era ancora alla portata di molti, i giornali del tempo riportarono questi fenomeni visibili addirittura a Roma! Su questo sito è disponibile per il download il documento originale pubblicato da "Civiltà Cattolica" a Roma proprio in quell'anno che testimonia questo eccezionale evento per la Città Eterna, avvenuto in seno alla più grande tempesta geomagnetico/solare mai riscontrata e nota al mondo con il nome di Evento di Carrington. Fu una eccezionale attività solare che provocò disturbi tali da bloccare le linee telegrafiche per ben 14 ore. Succedesse oggi, credo che ne pagheremmo conseguenze ben più gravi.

Al contrario, oggi siamo ai minimi storici del ciclo solare che, ricordiamo, è di undici anni. Minimi storici significa scarse o nessuna macchia solare, da cui deriva poca propagazione e, spesso, poco rumore nelle bande HF. Al poco rumore si associano anche segnali bassi e possibilità (forse) piuttosto rare di collegamenti a lunga distanza (collegamenti DX).

Il sole sul log...

Nel log, lo spazio per salvare le informazioni sul sole

Normalmente, faccio un monitoraggio della situazione dei parametri solari, annotandoli in appositi spazi del mio log cartaceo: questo mi permette di tenere traccia anche di questi eventi e, dal numero delle stazioni collegate e dalla loro distanza dal mio QTH, posso fare una piccola analisi della situazione. Nei mesi passati, ad esempio, il numero delle macchie solari rilevate dai siti che trattano l'argomento è stato costante a zero! Bisogna risalire all'estate 2019 per avere un guizzo che si è portato a oltre 20 macchie a maggio per poi discendere inesorabilmente a zero. Ma, in questi ultimi giorni, finalmente, qualcosa è cambiato.

Nei primi giorni di Aprile 2020, data in cui scrivo la prima parte questa pagina, le macchie sono tornate a crescere: fermo restando un indice di flusso solare (SFI, solar flux index) inchiodato intorno a 70, le macchie solari sono balzate a 12 il 2 aprile, per salire a 13 nei giorni immediatamente seguenti. A questo lieto evento facevano da cornice i parametri A e K (che sono degli indici che, se con alto valore, indicano la presenza di rumore sulle bande HF) molto bassi e un parametro geomagnetico Bz (è la direzione nord-sud del campo magnetico interplanetario) spesso prossimo allo zero o negativo. Non voglio che nessuno si illuda leggendo della presenza di 12 macchie solari: questo valore è nulla se confrontato a momenti in cui le macchie sulla faccia del sole erano diverse decine se non centinaia!

Tornando a noi, il parametro Bz indica l'attività geomagnetica del nostro pianeta: se alto, è in grado di influenzare negativamente i segnali radio. Un alto coefficiente geomagnetico, infatti, imprime al segnale un accentuata evanescenza (il nostro famoso QSB), conferendogli, a volte, una tale turbolenza da rendere il segnale addirittura incomprensibile. Al contrario, un valore negativo di Bz, oltre ad influenzare positivamente i parametri A e K (dove uno è la media ponderata dell'altro), riduce il QSB e rende stabile il segnale, favorendo il DX (nel senso che basta un dipolo, poco più di cento watt in telegrafia per collegare la Nuova Zelanda anche in assenza di macchie solari...).

Non sappiamo quanto durerà questa benevolenza del nostro Sole: essendo, nel 2020 al minimo assoluto, ci sarebbe da aspettarsi una ripresa ed un aumento della propagazione legato all'avvio del nuovo ciclo solare che dovrebbe partire tra il 2020 ed il 2021... ma... alcuni non sono così fiduciosi! E vediamo subito il motivo di tale sfiducia.

Mounder ed il suo minimo

Rielaborazione grafica del Minimo di Maunder

A cavallo del 1900, in Gran Bretagna, viveva un fisico che si interessava delle macchie solari e del ciclo magnetico del sole: si chiamava Edward Walter Maunder. Ebbe anche la fortuna di vivere proprio nel periodo in cui si sviluppavano gli usi della frequenza come sistema di comunicazione, considerando che nel 1895 Guglielmo Marconi realizzò la prima comunicazione wireless della storia dell'uomo.

Maunder, nei suoi studi, analizzò i dati a sua disposizione del passato, osservò l'evolversi di quelli del suo tempo; tuttavia, un periodo in particolare desterà la sua attenzione: quello tra il 1645 ed il 1715.

Questo periodo "barocco" coincise, oltre che con lo stile che caratterizza la mia Terra, il Salento, con un momento della storia umana conosciuto anche come "piccola era glaciale": in quegli anni, infatti, alla minima attività solare si affiancò un periodo da clima particolarmente rigido.

Quindi, Maunder asserisce, dagli studi condotti, che alla scarsa attività si unì un numero di macchie solari pari a zero: ovviamente non si può assolutamente sapere cosa succedeva alle frequenze radio in quel periodo a cavallo dei secoli barocchi (la radio ancora non c'era), ma sappiamo che se si è verificato allora e prima di allora (un periodo simile lo incontriamo anche tra il 1400 ed il 1510), probabilmente potrebbe verificarsi di nuovo anche nel 21.mo secolo. Ecco perché, alcuni scienziati prevedono che, anziché risalire, il numero delle macchie continuerà a mantenersi su livelli prossimi allo zero, dando luogo ad un nuovo "Minimo di Maunder"...

Non so se questa notizia porterà ad una riduzione dei prezzi delle radio sul mercato dell'usato, dovuto ad una vendita repentina di apparecchi amatoriali e CB dopo queste mie affermazioni... so per certo, però, che i collegamenti, anche in assenza di macchie solari, si possono sempre fare, seppur con segnali bassi.

Log cartaceo di IK7XJA

Inoltre, la pletora di stazioni chiamanti intorno ad una dxpedition importante, attirate dagli spot sul dxcluster come le mosche al miele, mi lascia sperare che le possibilità di DX non mancheranno e, con esse, non mancherà neanche il divertimento.

A, K e Bz: considerazioni personali

In questo periodo di fine ciclo solare, caratterizzato da un sole pigro ed una propagazione non sempre favorevole, ho svolto alcune piccole osservazioni circa questi parametri, collegandoli alle reali condizioni delle bande in cui sono maggiormente attivo, prevalentemente in telegrafia.

Ho notato, quindi, che a valori bassi di A e K, corrispondono, spesso, momenti di frequenza puliti, poco rumore e ascolti, seppur con bassi segnali, di stazioni molto lontane.

Ho anche osservato che viene confermata la regola delle buone possibilità di DX nei momenti di penombra dei due corrispondenti (cioè tramonto per uno, alba per l'altro) o nei momenti giorno/notte (cioè notte per uno, giorno per l'altro). In questo ultimo caso, però è necessaria una ulteriore precisazione.

Fermi restando A e K a bassi valori (max 5 per A e K prossimo a zero), entra qui in gioco il parametro Geomagnetico Bz, relativo al valore assunto dal cosiddetto "campo magnetico interplanetario". Se Bz è negativo, le possibilità di collegamento pur con segnali bassi, ci sono: in questi casi ho fatto ottimi collegamenti con diverse aree degli Stati Uniti (area, ad oggi, con una discreta popolazione di OM molto attivi), in momenti in cui da noi era notte e negli USA giorno. Al contrario, se il parametro Bz è superiore a zero, anche se prossimo ad esso, il corrispondente in luce registra un rumore che gli impedisce la decodifica dei segnali bassi; a questo si aggiunge un forte QSB (una vera e propria turbolenza) che, se per colui che è al buio si traduce solo in una, a volte, fastidiosa evanescenza, per l'altro diventa qualcosa che rende ancora più ardua la decodifica del segnale.

Tengo a precisare, che ho effettuato queste osservazioni solo con l'attrezzatura in mio possesso (radio, piccolo lineare, dipolo o verticale), ma immagino che una direttiva od un impianto di antenna ad alto guadagno possano affievolire (ma non annullare) questa situazione.

Ma, alla fine... Propagazione ne abbiamo?

Il segnale di IK7XJA dopo una chiamata in 20 metri la notte del 18 maggio

La domanda che, spesso, io stesso mi pongo dopo queste considerazioni è se, alla fine, la propagazione c'è o meno...

Per dare una risposta al quesito, pubblico l'immagine catturata dalla greyline di CQRLog; nel software di logging del mondo Linux, il programma che mostra l'alternarsi del giorno e della notte sul planisfero, è collegato ai server RBN che, mediante punti di diverso colore, indicano i luoghi di ascolto del mio segnale.

L'immagine à stata catturata dopo una chiamata in 20 metri la notte del 18 maggio 2020 dopo le 23: la frequenza era calma e tranquilla ed alcuni segnali telegrafici, caratterizzati da poco QSB, popolavano la parte bassa della banda, tra 14.000 e 14.060: la mia chiamata ha evidenziato che il segnale, lanciato dalla mia antenna verticale LZAV-5B, era catturato in un'area vastissima che andava dall'Europa alle Canarie e dal Giappone agli Stati Uniti, con ascolti oltre le Montagne Rocciose, la catena principe degli USA con punte che superano i 4.400 metri: un vero e proprio muro di roccia che divide il Nord America.

Questo dimostra che la propagazione dà sempre qualche opportunità e la situazione che ho indicato ha una cadenza di 15/20 giorni e può durare una o due serate: quindi, per chi sa approfittarne, il divertimento è assicurato!

Condizioni del Sole
Rilevate il 07/08/2020 alle 00:10
 SFI: 73 SSN: 13 X-ray: *
 A: 5 K: 2 Bz: 2.7
Vento solare: 440.3
Ultimi 90 QSO di IK7XJA
CallDataQRGModo
 K3LU28/07/202020MCW
 D2EB28/07/202020MCW
 CT3MD28/07/202020MCW
 LZ70IPA28/07/202020MCW
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 DL0DT28/07/202020MCW
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 DF7TS30/06/20206MCW
 DL2JES30/06/20206MCW
 OK1FPR30/06/20206MCW
 G3EK30/06/20206MCW
 TA7I29/06/202020MCW