Sólin, jónahvolfið, norðurljósin og útvarpsbylgjur

Áður en beintengdar myndir eru skoðaðar
getur verið betra að smella á [F5] takkann
til að vekja myndir sem gætu hafa dottað.

>>>Hoppa beint að beintengdum myndum neðar á síðunni<<<

 

  Upphaflega desember 2020.     Breyting 24/11/2023

 

Inngangur

Þessi vefsíða er fyrst og fremst ætluð radíóamatörum, en gagnast einnig þeim sem áhuga hafa á norðurljósum.  Líta verður á þessa vefsíðu sem eins konar verkfæratösku áhugamannsins. Þetta er því ekki neinn vísindavefur.

Sólin er svokölluð breytistjarna sem jörðin er í nábýli við. Frá henni streymir breytilegur sólvindurinn sem veldur fallegum norðurljósum, hefur áhrif á útbreiðslu radíóbylgna sem endurkastast frá jónahvolfinu, og gæti átt þátt í þekktum hitasveiflum undanfarinna alda og árþúsunda. Öflug sólgos hafa valdið skemmdum á rafbúnaði.

Hér fyrir neðan er safn mynda og mæliferla sem komið geta að notum við norðurljósaskoðun eða spá fyrir um útbreiðslu radíóbylgna á stuttbylgju, svokölluð radíóskilyrði.

Sumar myndanna, sérstaklega þær sem eru uppfærðar reglulega hjá viðkomandi stofnun, eru beintengdar og ættu að endurnýjast sjálfkrafa þannig að upplýsingar eiga að vera réttar.

Krækjur eða vefslóðir á veraldarvefnum eru sífellt að breytast eða rofna. Stundum er hægt að lagfæra það, en oft er eins og jörðin hafi gleypt mynd eða vefsíðu sem vísað er á. Dálítið umstang fygdi því að halda gömlu vefsíðunni við, en það gengur vonandi betur hér.

Þessari síðu er skipt í nokkra kafla:

– Inngangur
– Sólsveiflan
– Norðurljósin
– Útbreiðsla radíóbylgna
– Skemmdir á jörðu niðri
– Spár um virkni sólar
– Ýmsir beintengdir ferlar og myndir     (áhugaverðast)
– Ýmislegt ítarefni í belg og biðu

Aðeins er um örstutta kynningu að ræða í fyrstu köflunum, en áhugaverðasti kaflinn fyrir radíóamatöra og norðurljósaskoðara er neðarlega:  “Ýmsir beintengdir ferlar og myndir”.   Þar er hægt að sjá nýjustu myndir af sólinni,  nánast beina tengingu við segulmæla, nýjustu upplýsingar um útbreiðslu radíóbylgna á stuttbylgju, o.m.fl.

Kaflinn sem er allra neðst er með tilvísanir í skyld efni.  Sumt kemur meginefninu aðeins óbeint við.  “Ýmislegt ítarefni í belg og biðu”.

 

Sólin í dag. Beintengd mynd. Smella hér til að sjá mynd í fullri stærð: https://sohowww.nascom.nasa.gov/data/realtime/hmi_igr/1024/latest.html

 

 

---

---

---

Sólsveiflan

Skin sólarinnar hefur aldrei verið stöðugt, því sólin er breytistjarna (variable star). Þekktar sveiflur eru a.m.k. fimm með mismunandi lotutíma:
1) 11 ára Schwabe,
2) 22 ára Hale,
3) 90 ára Gleissberg,
4) 200 ára Suess,
5) 2300 ára Hallstatt.
Þar sem þetta eru nokkuð reglulegar sveiflur ætti að vera hægt að nota þær til að spá fyrir um virkni sólarinnar í framtíðinni. Það hefur samt vafist nokkuð fyrir mönnum. Þó svo að stysta sveiflan sé oft nefnd 11-ára sveiflan er hún í reynd 9,5-13 ár. Svipaður breytileiki er á öðrum sveiflum þannig að erfitt er að spá nákvæmlega. Smám sman er þó skilningur manna á eðli sólarinnar að aukast og er stöðugt fylgst með breytingum í  henni m.a. með hjálp gervihnatta.

Breytingar í heidarútgeislun sólar yfir eina sólsveiflu eru tiltölulega litlar (~ 0,1%), en breytingar á útfjólubláa sviðinu eru verulegar (~ 1000%) eins og sést á myndinni:

 

 

---

 

---

 

 

---

 

 

 

---

---

---

Norðurljósin

Fróðlegt myndband. Uppruni og eðli norðurljósa.

 

 

---

 

 

 

Rauð norðurljós eru komin frá súrefni í mikilli hæð, þ.e. 200-400 km. Súrefni (oxygen) er táknað með “O” á myndunum hér að ofan.Skær gulgrænn og grænn litur er algengastur og kemur hann frá súrefni í um 100-200 km hæð.Blár og fjólublár litur kemur frá jónuðum köfnunarefnissameindum (nitur, nitrogen), en rauður litur kemur frá óhlöðnu köfnunarefni. Köfnunarefnis- eða nitursameindir eru táknaðar með “N2” á myndunum.Við neðri rönd norðurljósanna sést stundum purpurarauður eða rauðfjólublár litur sem einnig kemur frá köfnunarefnis- eða nitursameindum.

 

---

 

 

 

 

---

 

 

 

 

---

---

---

Útbreiðsla radíóbylgna

Stuttbylgusviðið hefur þá eiginleika að radíóbylgjur endurkastast frá rafgasi í jónahvolfinu svokallaða. Margir hafa væntanlega heyrt í erlendum útvarpsstöðvum sem koma langt að á stuttbylgju. Radíóamatörar hafa sérstaklega mikinn áhuga á þannig fjarskptum og notfæra sér mikið endurkast merkja frá jónahvolfinu til að hafa samband við félaga sína vítt og breitt, jafnvel á stöðum hinum megin á hnettinum.

 

 

 

 

 

 

 

---

 

Frábært efni um útbreiðslu radíóbylgna o.fl.  http://www.hamqsl.com/Understanding%20Propagation.pdf
Smella á mynd.

 

---

 

 

 

Hvað er amatör radíó?

“Radíóamatörar eru þeir sem standast próf og fá leyfi hjá stjórnvöldum í hverju landi til að stunda fjarskipti og hanna og smíða búnað til þeirra. Hér er því ekki eingöngu um áhugamenn um fjarskipti að ræða heldur virka þátttakendur sem leggja stund á fjarskiptin og í því liggur munurinn á „áhugamanni“ og „amatör“.

Orðið radíómaör er nánast alþjóðlegt og er því einnig notað í Íslensku.

Radíóamatörum er úthlutað alþjóðlegum kallmerkjum sem þeir auðkenna sig með í fjarskiptum og hefjast íslensk kallmerki á bókstöfunum TF. Dæmi um slíkt kallmerki er TF3IRA.

Amatör radíó á sér fjölmargar hliðar. Tækni fjarskiptanna höfðar til margra, svo sem hönnun og gerð senditækja, viðtækja og loftneta, en radíó amatörar hafa víða komið við sögu í þróun fjarskiptatækninnar.

Notaðar eru ýmsar aðferðir við fjarskiptin, svo sem tal, mors, myndsendingar og stafrænar mótunaraðferðir. Sumir státa sig af fjarskiptum í kringum jarðkringluna með einföldum heimasmíðuðum tækjum og litlu afli úr vasaljósarafhlöðum, á meðan aðrir leggja metnað í öfluga senda og loftnet, og ná árangri í alþjóðlegum keppnum radíóamatöra.

Radíóamatörar hafa hannað og smíðað gevihnetti sem endurvarpa sendingum milli landa, og enn aðrir nota yfirborð tunglsins til að spegla radíósendingar til fjarlægra heimshluta. Þekking radíóamatöra á tækni og nýtingu skilyrða í háloftunum til fjarskipta er ómetanleg auðlind og hefur oft skipt sköpun í neyðartilvikum þegar hefðbundin fjarskiptakerfi hafa brugðist”.

Vefsíða Íslenskra radíóamatöra er http://www.ira.is
Þar er að finna mikinn fróðleik um þetta hátækni tómstundagaman. Þar á meðal textann hér fyrir ofan.

Sá sem þessar línur ritar fékk radíóamatöra réttindi árið 1964 eftir að hafa lokið prófi í radíótækni, reglugerðum og morsi hjá Póst og símamálastofnun. Kallmerki er TF 3 OM.

 

 

---

---

---

 

Skemmdir á jörðu niðri

Stöku sinnum stefna öflugar kórónuskvettur frá sólinni beint á jörðina. Skemmdir geta orðið á rafeindabúnaði og orkumannvirkjum, eins og t.d. stórum spennubreytum sem tengdir eru löngum háspennulínum.  Þekktasta atvikið er kennt við Carrington og átti sér stað 1859. Sjá t.d. hér  hér  hér

Árið 1859 varð gríðarlega öflug sprenging á sólinni sem sást með berum augum, svokallað Carrington atvik sem varð til þess að ritsímamenn urðu varir við neistaflug úr ritsímalínunum. Sjá ítarlega lýsingu á þessu magnaða fyrirbæri:  Astronomical fire: Richard Carrington and the solar flare of 1859  Í þessari áhugaverðu grein kemur fram að ritsímakerfi heimsins lamaðist meðan á segulstorminum stóð.  Hefði þetta atvik orðið á síðustu árum þegar allt líf manna treystir á tæknina, þá hefði tjónið orðið gríðarlegt.

Árið 1859 var ritsíminn ekki annað en rafhlaða, morslykill og segulspóla, en í dag er fjarskiptabúnaðurinn miklu flóknari  og margfalt viðkvæmari. Hætt er við að fjarskiptatungl, tölvukerfi og símakerfi hefðu eyðilagst. Sjálfsagt er bara tímaspursmál hvenær við lendum í öðru eins geimóveðri og árið 1859.

Árið 2007 kom út hjá Princeton University Press bókin The Sun Kings:The Unexpected Tragedy of Richard Carrington and the Tale of How Modern Astronomy Began sem fjallar að mestu um atburðinn 1859. Þar er mögnuð lýsing á baráttu ritsímamannanna við búnaðinn. Neisti flaug úr símalínunni í höfuð eins þeirra þannig að hann vankaðist, platínusnertur morslyklanna ofhitnuðu, eldur kom upp í pappírsstrimlunum og hægt var að senda skeyti milli staða jafnvel þó allar rafhlöður hefðu verið fjarlægðar. Mikið hefur greinilega gengið á.

Nýlega kom út viðamikil skýrsla vísindanefndar sem nefnist Space Weather Events—Understanding Societal and Economic Impacts.    Fyrir skömmu var fjallað um skýrsluna á vefsíðu NASA: Severe Space Weather. Þar kemur fram sú mikla hætta sem rafdreifikerfinu stafar af öflugum kórónugosum og segulstormum. Þar er einnig bent á hættuna sem gervihnöttum stafar af fyrirbærum sem þessum:

Svona öflug sólgos eru nokkuð algeng, en yfirleitt stefna þau ekki í átt til jarðar, sem betur fer. Einstaka sinnum erum við ekki heppin og þá getur farið illa. Menn geta rétt ímyndað sér afleiðingarnar af því ef fjarskiptakerfin lamast og hundruðir milljóna verða án rafmagns. Svona óveður í geimnum nærri jörðinni getur skollið á hvenær sem er, nánast fyrirvaralaust.

 

Sjá umfjöllun hér:   https://www.swpc.noaa.gov/impacts/electric-power-transmission

---

---

---

Spár um virkni sólar

(Skrifað árið 20020 um það leyti sem sólblettalota #25 var að fæðast).

Þegar ný 11-ára sólblettalota nálgast verða margir spenntir. Hvað skyldi næsta lota bera í skauti sér? Margir vísindamenn rýna í sitt spálíkan og reyna að spá fyrir um hámarks sólblettatölu næstu lotu. Nú á árinu 2020 erum við einmitt stödd í lægðinni mitt á milli lotu númer 24 sem er nýlokið og lotu númer 25 sem er um það bil að fæðast. Að spá rétt fyrir um stærð næst lotu, áður en hún leggur af stað eða í byrjun hennar, hefur oft reynst þrautinni þyngri. Margar spár hafa geigað hressilega.

Myndin hér fyrir neðan sýnir hve mikil dreifing er í spám fyrir næstu lotu sem er nú byrjuð. Lotu 25.   Talan 128 í gula hringnum er spá Dr Leif Svalgaard sem starfar hjá Stanford háskóla og hefur helgað starf sitt rannsóknum á sólinni. Leif er af dönskum ættum. Ég tók mér bessaleyfi og nappaði myndinni úr nýlegri grein hans. Hér.

 

 

---

 

Hverju spá menn núna?  Þessi umfjöllun NOAA er dagsett 15. september 2020:

 

 

---

---

---

Ýmsir beintengdir ferlar og myndir

Einhverjar bentengdar myndir eru hér að ofan, en hér fyrir neðan verða allar myndir beintengdar og eiga að breytast um leið og samsvarandi mynd breytist hjá viðkomandi stofnun.

 

Fróðleg mynd sem sýnir samanburð á sólsveiflum 21, 22, 23, 24 og 25.
Sólsveifla 25 er stutti mógræni ferillinn neðst til vinstri, en þessi stubbur er enn sem komið er
rétt ofan við bleika sólsveiflu 24.
Ferillinn er uppfærður mánaðarlega.

Myndin er beintengd og ætti að breytast hægt og rólega á næstu mánuðum og árum. Þetta er mynd sem fróðlegt verður að fylgjast með, því þarna hefur maður í rauntíma samanburð við fyrri nýliðnar sólsveiflur.

Þegar þessi ferill er kominn lengra og maður sér hvað hann rís hratt (eða hægt) er auðveldara að giska á hver toppur sveiflunnar verður. Ef ferillinn rís hratt og er brattur, þá verður sólbettatalan væntanlega há þegar hámarkinu er náð. Eftir nokkra mánuði munum við sjá þetta betur. Einnig verður fróðlegt að sjá hvort hámarkið verði með tveim toppum, eins og stundum áður.

(Oft sést samanburður við spá fyrir sólsveiflu 25, en þetta er samanburður við fyrri raunverulegar sveiflur).
.
https://www.solen.info/solar/images/comparison_recent_cycles.png

 

 

 

---

Segulmælingastöðin í Leirvogi. Beintengd mynd. 
http://cygnus.raunvis.hi.is/~halo/leirv.png

Ef töluverð ókyrrð sést hægra megin á ferlinum, þá er líklegt að norðurljós séu yfir Íslandi.
Leirvogur Iceland Magnetic Observatory

Leirvogur Iceland Magnetic Observatory

http://cygnus.rhi.hi.is/~halo/leirvogur.html

 

---

 

Segulsvið jarðar
Boulder, Colorado
K-gildið er mælikvarði á truflanir í láréttu segulsviði jarðar, meðaltal yfir 3 klst.   K-gildið er frá 1-9, þar sem 1-2 er frekar rólegt en 5 og yfir flokkast sem segulstormur sem hefur mjög truflandi áhrif á útbreiðslu rafsegulbylgna. (Hið náskylda A-gildi er meðaltal K-gilda yfir sólarhringinn.

(Hér féll út tenging við mynd frá Boulder, Colorado. Þarf að lagfæra).

www.swhttps://www.swpc.noaa.gov/communities/space-weather-enthusiastspc.noaa.gov/SWN

 

 

---

Fróðleikur um geimveðrið:   NOAA Space Weather Prediction Center.

 

---

Áhrif sólar á jörðu
Solar-Terrestial Data

Ef tíminn eða dagsetningin á myndinni er röng þarf að þrýsta á [F5] á lyklaborðinu til að endurnýja.

 

Skilyrði til fjarskipta á stuttbylgjum
Short Wave Radio Propagation Conditions

Ef tíminn eða dagsetningin á myndinni er röng þarf að þrýsta á [F5] á lyklaborðinu til að endurnýja.

 

---

 

 

Dr. Tamitha Skov er með áhugverða vefsíðu þar sem m.a. er vikuleg geimveðurspá
sem aðallega er helguð útbreiðslu radíóbylgna.
https://www.spaceweatherwoman.com

 

 

 

Góð vefsíða til að skoða radíóskilyrði dagsins á hinum ýmsu böndum.
Skráið ykkur sem notanda (kallmerki, lykilorð, staðsetningarkóði) og
ýmsir frábærir möguleikar opnast.

 

 

 

---

 

Gluggi að segulmælingastöðinni í Kiruna, N-Svíþjóð.
http://www.irf.se

Notið láréttu og lóðréttu skrunbrautirnar til að gægjast inn um gluggann.

 

 

---

 

Spálíkan. Norðurljósin á norðurhveli séð frá “geimnum”.
Spáin gildir fyrir næsta klukkutímann.Takið eftir dagsetningu og tíma efst til vinstri.

http://services.swpc.noaa.gov/images/animations/ovation-north/latest.png

 

---

 

E  N  L  I  L

WSA-Enlil Solar Wind Prediction

Shown below is the latest forecast of conditions in the solar wind, as predicted by the WSA-Enlil model. The solar wind is a fast-moving stream of charged particles emanating from the Sun and moving outwards towards the Earth and planets. During “fair-weather” conditions the solar wind still contains significant variations in density and speed which originate at the solar surface and are imparted with a spiral appearance due to the Sun’s roughly 27 day rotation.

At irregular intervals the “fair-weather” is interrupted by major solar eruptions known as Coronal Mass Ejections (CMEs) which are propelled outwards into the background wind. Variations in the plasma density and speed within these solar storms can be much more dramatic than during quiet conditions. For both “fair-weather” and “storm” conditions, predicting the arrival at Earth of variations in the solar wind is important because these can lead to geomagnetic storms

Líkan er spáir fyrir um hvenær kórónuskvettur (Coronal Mass Ejection) lenda á jörðinni, ef slíkar eru á leiðinni með sólvindinum.

Skýringar: Á myndinni er stór hringur eða kort lengst til vinstri. Þar er horft “ofan” á sólkerfið með sólina í miðju og reikistjörnurnar sem litla mislita hringi. Mislitu ferningarnir og tíglarnir eru gervihnettir. Takið eftir að jörðin er gulur hringur. Á myndinni má sjá sólvindinn sem gormlaga mynstur. Liturinn merkir styrkleika hans. Þar sem liturinn er gulur eða rauður er sólvindurinn öflugastur. Takið eftir hvenær hann lendir á jörðinni sem er litli guli hringurinn hægra megin við sólina.

Takið nú eftir dagsetningunn og síbreytilegu tölunni efst til hægri.  Þar sést hvenær t.d. öflugur sólvindur mun lenda á jörðinni. Nú gildir að horfa samtímis á vindsveipina og teljarann. Ekki auðvelt!

Á myndinni má oft sjá kórónuskvettur þeysast frá sólinni. Sem betur fer ekki oft í átt að jörðinni. (Munum Carrrington 1859).

Kortið í miðjunni sem er eins og kökusneið sýnir okkur hvort fyrirbærið geti, ef geimveðurspáin reynist rétt, lent á jörðinni, eða farið fyrir “ofan” hana eða “neðan”. Ef öflug kórónuskvetta lendir beint á jörðinni, þá getur ýmislegt gert eins og fjallað var um ofar á síðunni.

.

Hér er önnur framsetning og að sumu leyti betri, á WSA-ENLIL líkaninu.

Smellið á myndina hér fyrir ofan eða á krækjuna.
.https://www.swpc.noaa.gov/products/wsa-enlil-solar-wind-prediction

Smellið síðan á þríhyrninginn neðst til vinstri á myndinni sem opnast til að ræsa líkanið.

 

 

---

 

Sólin í dag. Segulmynd (magnetogram).

 

Teiknað kort af sólinni í dag.

 

 

Sólin núna í útfjólubláu ljósi.

 

---

---

---

Mjög áhugavert:

SPACE WEATHER ENTHUSIASTS DASHBOARD

 

RADIO COMMUNICATIONS DASHBOARD

 

 

 

 

 

 

Í hinu gamla riti Konungs skuggsjá – Speculum Regale, frá því um1250, stendur skrifað:

„En annar hlutur er forvitni, því að það er mannsins náttúra  að forvitna
og sjá þá hluti, er honum eru sagðir, og vita, hvort svo er,  sem honum var sagt, eða eigi“.

 

---

---

---

Ýmislegt ítarefni í belg og biðu

Árin 1964 og 1965 skutu franskir vísindamenn 4  eldflaugum  upp í 400 km hæð vegna rannsókna á jónahvolfinu og norðurljósum.    Síðuritarinn var viðstaddur öll skotin.

Geimskot Frakka á Íslandi 1964 og 1965 . . .

http://www.agust.net/wordpress/stjornur/geimskot-frakka-a-islandi/

 

Sjá hér

 

— — —

Árin 1964 til 1969 voru gerðar mælingar á brautum gervihnatta frá Íslandi.    Breytingar á brautum þeirra fóru eftir þéttleika lofthjúpsins þar sem brautir gervihnattanna lágu, eða í svipaðri hæð og jónahvolfið. Síðuritarinn tók þátt í þessum rannsóknum.

Athuganir á brautum gervihnatta yfir Íslandi fyrir hálfri öld…

Sjá hér.

— — —

Observing Satellite Orbits Over Iceland a Half Century Ago…

Sjá hér.

— — —

Sjá hér

— — —