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OE2RXN Offline

***

Beiträge: 25

27.06.2006 23:09
Bemerkungen zum Funkwetter Antworten


!!! Da habe ich was im "amateurfunkforum.de" gefunden !!!

73, de OE2RXN
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+----------------------------------------------------------------+
¦_________ Bemerkungen zum Funkwetter von DL9ZEA_____¦
+----------------------------------------------------------------+

Die periodische Häufigkeitsschwankungen der Sonnenflecken entdeckte
1843 nach langjähriger Beobachtung der Dessauer Apotheker Heinrich
Schwabe. Er fand, daß es deutlich ausgeprägte Maxima und Minima der
Sonnenfleckentätigkeit gibt, die sich nach ungefähr 11 Jahren wieder-
holen. Beobachtungsergebnisse über Sonnenflecken liegen seit dem
Jahre 1745 vor. Für Flecken in der Nähe des Sonnenäquators wird
man rund 27 Tage als Dauer einer Rotation feststellen. Berück-
sichtigt man dabei, daß sich die Erde in dieser Zeit in ihrer Bahn
weiterbewegt, erhält man als tatsächliche Rotationszeit 25,4 Tage.
Dies gilt jedoch nur für den äquatornahen Bereich. Die gasförmige
Sonne rotiert nicht wie ein fester Körper. In höheren Bereichen
verlängert sich die Rotationszeit und beträgt im Polbereich etwa
30 Tage. Durch die unterschiedliche Verdrehung entstehen Strömungs-
und Reibungseffekte, die sicherlich einen wesentlichen Anteil auf
das Zustandekommen der zahlreichen Erscheinungen an der Sonnen
oberfläche haben. Die Ursache der Fleckenperiode ist noch weitgehend
unbekannt. Ihr Verlauf ist unregelmäßig, so daß man kommende
Fleckenzyklen nicht genau voraussagen kann. Die Flecken treten
bevorzugt in zwei Gürteln beiderseits des Sonnenäquators auf. Ihre
Lebensdauer liegt zwischen einigen Tagen und mehreren Wochen.Flecken
in größeren Breiten (über 40 Grad) zählen dabei zu den Seltenheiten
Zu Beginn eines elfjährigen Zyklus tauchen zunächst Flecken in etwa
30 Grad nördlicher und südlicher Breite auf. Die Gürtel, in denen
die Flecken entstehen und verschwinden, werden zunächst breiter und
ziehen sich zum Äquator hin. Gegen Ende des Zyklus liegen sie fast
am Äquator an, wobei in höheren Breiten vereinzelt schon die ersten
Flecken des neuen Zyklus auftauchen können. ( Wie z.B. die ersten
Flecken im August 95 entdeckt wurden, die zum nächsten Zyklus ge-
hören ). Von den Sonnenflecken gehen verschiedenen Eruptionen aus.
Die Lichtausbrüche sind reine Strahlungsausbrüche ohne Auswurf von
stofflicher Materie. Sie können die normale Helligkeit der Sonnen-
oberfläche um ein Vielfaches übertreffen. Die Auswirkungen der Erup-
tionen gehen weit über den Bereich der Sonne hinaus und sind im erd-
nahen Raum feststellbar. Sie haben von allen kosmischen Faktoren mit
den größten Einfluß auf das geophysikalische Geschehen. Der Anteil
der Ultraviolett- und Röntgenstrahlung ist hierbei besonders groß.
Die Strahlung bewirkt maßgebliche Veränderungen im physikalischen
Zustand der irdischen Atmosphäre.Die Aktivitätsgebiete sind auch die
Quelle verschiedenartiger Teilchenstrahlung. Die ausgeschleuderten
Protonen, Ionen und Elektronen erreichen auch die Erde und können
Störeffekte auslösen.Die solare Teilchenstrahlung ruft Veränderungen
des Erdmagnetfeldes hervor. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit beträgt
von einigen hundert bis mehreren tausend Kilometern je Sekunde. Sehr
energiereiche Partikel, vornehmlich Protonen, können auch mit nahezu
Lichtgeschwindigkeit herausgeschleudert werden. Das Erdmagnetfeld,
das unter normaler Sonneneinwirkung schon verformt wird und weit
in den Weltraum reicht, wird hierbei stark beeinträchtigt und pul-
siert mehr oder weniger. Gerade dieses Ereignis können Funkamateure
schnell feststellen. Die Signale hören sich eigenartig rauh, hallig
oder verbrummt an und vibrieren. Aurora liegt vor.Die Sonnenflecken-
relativzahl wurden von den Züricher Sonnenbeobachter Wolf eingeführt.
Sie ist ein Maß für die Aktivität der Sonne. Rz = 10g+f. Da Gruppen
eine erhöhte Aktivität anzeigen, multiplizierte Wolf sie mit 10 und
addierte dazu die Zahl der Flecken, wobei er auch einen einzelnen
Fleck als Gruppe betrachtete. Die Sonnenfleckenrelativzahl 46 z.B.
setzt wie folgt zusammen:
1 Gruppe....g mit 5 Flecken f und
1 Gruppe........mit 10 Flecken und einen einzelnen Fleck z.B.
1 Fleck...ergibt eine Rz von 46
_____________________________________________________________________
3 Gruppen...g....16 Flecken f....10x3+16= 46

Die größte Sonnenfleckenrelativzahl beobachtete man im 23. Zyklus am
20. Juli 2000. Hier konnten 401 festgestellt werden, die durch-
schnittlich geringste Sonnenfleckenrelativzahl gab es im 7. Zyklus
im Jahre 1817 mit 46.
Den größten Ak-Wert gab es am 29. Okt. 2003, in Boulder wurden 180
und in Kiel 210 gemessen.
Die Fleckenregion 9393 tauchte am 23. März 2001 mit 3 Flecken auf.
Am nächsten Tag waren es schon 12 und am 30. März sogar 63 Flecken.
Täglich kamen viele optische Lichtausbrüche hinzu, ein Zeichen be-
sonderer Aktivität. Am 02. April 2001 zündete das stärkste Flare
aller Zeiten. Schon frühzeitig gab es M-Flares und kleine X-Flares.
Die bisher bestehende zwanzigfache Röntgenskala wurde durchbrochen.
Erst wurde X-17 gemessen, dann X-20 und später sogar X-22. Der bis
dahin größte Ausbruch vom 6. März 1989 wurde damit übertroffen. Die
Region 9393 hatte am 30. März 2001 eine Ausdehnung von 140 000 km.
Die Region war am 05. April von der Erde aus nicht mehr sichtbar.
Die meisten Tagesereignisse fanden am 14. Januar 2005 statt.
Insgesamt gab es 31 C- und M Flares 9 optische Flares.
____________________________________________________________________

Während der geringsten Sonnenaktivität empfängt man von der Sonne
eine recht gleichmäßige und kontinuierliche Radiostrahlung, natür-
lich kommt ein gewisser Anteil auch aus dem Weltraum schlechthin.
Die Radiostrahlung ist in Bereichen von 20 MHz bis 30 GHz nachweis-
bar. Die solare Radiostrahlung kommt aus unterschiedlichen Tiefen
der Sonnenatmosphäre. So zeigt sich beispielsweise, daß die Zenti-
meterwellen wie auch das sichtbare Licht aus der Photosphäre kommt,
wogegen Strahlung von etwa 50 cm Wellenlänge an aufwärts nur noch
aus der inneren Korona zu uns gelangen. Deshalb sieht die Sonne im
Radioteleskop wesentlich größer aus. Die gleichförmige und unge-
störte Radiostrahlung wird in zeitlich wechselnder Stärke durch ei-
ne zusätzlichr Strahlungskomponente überlagert, die eng mit den Er-
scheinungen auf der Sonne zusammen hängen. Diese Strahlung der ge-
störten Sonne zeigt eine schwankende Intensität.Es kommen aber auch
plötzlich sehr intensive Strahlungsausbrüche vor, die Stunden, Mi-
nuten oder nur Sekunden andauern können. Starke Strahlungsausbrüche
kann man sogar mit einem normalen UKW-Empfänger nachweisen. Es hat
sich herausgestellt, daß derselbe Strahlungsausbruch in verschie-
denen Frequenzbereichen auch zu unterschiedlichen Zeiten auf der
Erde registriert wird.Dabei wird z.B.zuerst ein Anstieg auf 200 MHz
beobachtet,dem etwa zwei Minuten später ein Anstieg auf 100 MHz und
schließlich mit etwa 6 Minuten Verzögerung bei 60 MHz folgt. Das
gleiche Ereignis auf der Sonne ist also zu unterschiedlichen Zeiten
auf verschiedene Frequenzen zu beobachten. In großer Höhe über den
Erdboden befindet sich eine Schicht aus stark ionisierte Gase, an
der die elektromagnetischen Wellen reflektiert werden.Die Reflexion
dieser Schicht bzw. die Fähigkeit elektromagnetische Wellen zu re-
flektieren ist jedoch wellenabhängig. Signale aus dem Mittelwellen-
bereich werden von tieferen Schichten der Ionosphäre reflektriert,
solche aus dem Kurzwellenbereich dagegen erst in höheren Gebieten.
Der Ionisationsgrad erwies sich in der am höchsten liegenden Region
der F-Schicht am stärksten. Die untere D-Schicht hat für den Kurz-
wellenbereich eine starke Absorptionswirkung.Ist die D-Schicht sehr
kräftig ausgebildet, dann können die Kurzwellen nicht mehr bis zu
den reflektierenden F-Schichten durchdringen. Der Fernempfang wird
dadurch empfindlich gestört oder kann sogar völlig zum Erliegen
kommen.Strahlungsausbrüche im Ultraviolettbereich liefern die Ioni-
sationsenergie für die D-Schicht. Also besteht ein direkter Zusam-
menhang zwischen Ereignissen auf der Sonne und den Ausbreitungsbe-
dingungen der elektromagnetischen Wellen auf der Erde. Bei sehr
starker Absorbtion liegt dann der gefürchtete Mögel-Dellinger-
Effekt vor. Dies ist in Zeiten des Sonnenfleckenmaximums häufig zu
beobachten. Hier werden je nach Stärke mehr oder weniger große
Frequenzbereiche betroffen. Deshalb ist es auch wichtig, eine gute
Kenntnis über die gegenwärtigen Ausbreitungsbedingungen zu haben,um
die Frequenzplanung wirkungsvoll zu gestalten. Besonders wichtig
für die Teilnahme an großen Contesten oder im kommerziellen Bereich
Wer eine gute Vorhersage treffen will, muß den gegenwärtigen Strom
der Partikel kennen und die Strahlung im Ultrviolett- und Röntgen-
bereich. Einbrüche solarer Partikel in den erdnahen Raum bewirken
eine Störung des Erdmagnetfeldes. Diese Störungen oder auch Magnet-
stürme treten bevorzugt etwa 1 bis 2 Tage nach großen Eruptionen
auf. Bei starken Störungen können sich, besonders in hohen Breiten,
die Kompaßnadeln bewegen. Partikelströme verhalten sich elektrisch
wie große Metallkörper. Durch die Bewegung im Erdmagnetfeld wird
ein Strom induziert.Dieser Strom erzeugt nun wieder ein Magnetfeld,
das dem primären Magnetfeld der Erde überlagert wird. Wir haben ein
aktives Magnetfeld oder gar einen Magnetsturm. Chromosphärische
Eruptionen erzeugen nach 17 bis 30 Stunden Reaktionen im Erdmagnet-
feld. Das vom Erdkern her eigentlich stabile Magnetfeld ist ohnehin
schon durch den ständigen Sonnenwind verformt und reicht weit ins
Weltreich hinaus. Kommen zusätzliche Störungen, wird es mehr oder
weniger aus seiner stabilen Lage gebracht,es schwingt oder pulsiert
Hier liegen die Ursachen für den rauhen Ton und für verbrummte Sig-
nale bei Aurora. Die Erde ist symmetrisch zur Äquatorebene von ei-
nem torusförmigen Gebiet umgeben,in dem das Erdmagnetfeld kosmische
Partikel wie in einem Käfig gefangenhält. Dieser Bereich ist der
Strahlungsgürtel der Erde, der sicher auch einen Beitrag zu den
Ausbreitungsbedingungen der elektromagnetischen Wellen leistet.
Persönlich denke ich da an ein Zustandekommen der Langzeitechos,
die auf Kurzwelle oft beobachtet wurden. Signale kommen nach vielen
Sekunden oder gar Minuten wieder zur Erde zurück. Wo bleiben diese
Signale die ganze Zeit über ? Vielleicht werden sie im Strahlungs-
gürtel der Erde deponiert und nach einer bestimmten Zeit an einer
"defekten" Stelle des Strahlungsgürtels wieder entlassen. Entweder
in Richtung Erde oder in den Weltenraum.Hier geht der Informations-
gehalt dieser Signale für uns verloren.
___________________________________________________________________

Sonnenaktivität
---------------
sehr gering weniger als 6 Flecken auf der Sonne und weniger als 10
C-Events ohne 10cm-Radiostrahlungsausbrüche und ohne SWF

gering mehr als 5 aber weniger als 10 Flecken auf der Sonne und
nur C-Events ohne 10cm-Radiostrahlung und ohne SWF

mäßig eruptive Gebiete auf der Sonne, weniger als 5 M-Events
mit 10cm- Radiostrahlungsausbrüchen und SWFs

hoch aktive Gebiete auf der Sonne, mehrere M-Events mit
10cm-Radiostrahlungsausbrüchen und starken SWFs und/oder
1 bis 2 X-Eevents

sehr hoch Gebiete auf der Sonne, die zu Protonenereignissen führen
können, starke 10cm-Strahlungsausbrüche, größer 500 Fluß-
einheiten, X-Events und sehr starke SWFs.
_________________________________________________________________________

10cm-Radiostrahlung
-------------------
Radiostrahlung der Sonne bei 10,7 cm Wellenlänge, die als Maß zur Er-
kennung der Aktivitäten auf der Sonne herangezogen wird.
Die 10cm-Strahlung wird mit Meßgeräten erfaßt und gibt ein objektiveres
Bild als die Sonnenfleckenrelativzahlen.

C-Event solarer Röntgenstrahlungsausbruch mit einem Maximalwert
von kleiner 10 hoch minus 13 Joule pro qm und Sekunde im
1-8 Angströmbereich

M-Event von 1-10 mal 10 hoch minus 13 Joule ......

X-Event von größer 10 hoch minus 12 Joule ......

solarer Flux oder F-Zahl, Event = Ereignis
_________________________________________________________________________
Sonnenfleckenrelativzahl
------------------------
Die Sonnenfleckenrelativzahl ist ein Maß für die Aktivität der Sonne.
Sie setzt sich aus zahlreichen Einzelbeobachtungen aus aller Welt
zusammen. Durch die Art der Bestimmung im optischen Bereich ist die
Sonnenfleckenrelativzahl sehr subjektiv.
SSN oder R-Zahl
________________________________________________________________________
Ak-Wert Erdmagnetfeld
-----------------------
Der Ak-Wert ist das lineare Maß für die geomagnetischen Schwankungen
innerhalb eines Tages. Er wird aus 8 K-Werten gebildet. Gemessen wird
rund um den Erdball an verschiedenen Orten.
Die Werte aus Kiel werden auch von der Funkwetterbake DK0WCY verbreitet.
Bildung des Ak-Wertes aus 8 K-Werten:

K...........0.....1......2........3.......4.........5..........6..........7..........8......9
nTesla 0-5 6-10 11-20 21-40 41-70 71-120 121-200 201-333 334-500 >500

Je nach Breitengrad gibt es verschiedene Endwert für K9, auch wird der
Einfluß von Sonne und Mond berücksichtigt.
Die Zuordnung der 8 Tageswerte K zum Ak-Wert geschieht nach diesem
Schema:
K 0...1...2....3....4...5....6.....7.....8......9
0...3...7..15...27..48..80...140..240..400
Die 8 Tages-K-Werte lauten z.B.:
.................4....3....4....5.....4....2...1...3
dann 27+15+27 +48 +27 +7 +3 +15= 169:8= 21,1 Ak-Wert = 21


K-Wert
-----------------------
Der K-Wert ist das logarithmische Maß für die größte Änderung innerhalb
von drei Stunden im Bereich von 0 bis 9.

Erdmagnetfeld
-----------------------
ruhig Ak-Werte kleiner 7
unruhig Ak-Wert 7 bis kleiner 15
aktiv Ak-Wert 15 bis kleiner 30
schwacher Sturm Ak-Wert 30 bis kleiner 50
starker Sturm Ak_wert größer 50

K-Wert 1 - 2 ruhige Magnetik
K-Wert 3 - 4 Störungen möglich
K-Wert 5 - 6 läßt Aurora erwarten, Störungen
K-Wert 7 - 8 starke Störungen
K-Wert 9 extrem starke Störungen
_________________________________________________________________________

Mögel-Dellinger-Effekt
-----------------------
Mögel-Dellinger-Effekte treten nur bei erhöhter Sonnenaktivität auf.
Durch Eruptionen auf der Sonne, mit starker UV-Strahlung, kommt es in
der D-Schicht zu Dämpfungserhöhungen. Der Effekt tritt etwa 8 Minuten
nach der Eruption auf der Tagseite der Erde auf.
Da die Dämpfungserscheinung der D-Schicht frequenzabhängig ist, macht
sich ein Effekt zuerst auf den unteren Frequenzen bemerkbar. Starke
Effekte können zu einem Totalausfall bis 30 MHz führen. Sie dauern
von wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden.
SWF = short wave fade-out oder MDE
_________________________________________________________________________
Protonen-Ereignisse
------------------------
Bei sehr starken Eruptionen kann es zu erhöhtem Protonenfluß kommen.
Dabei wird die Erde von energiereichen Partikeln getroffen, die durch
das Erdmagnetfeld abgelenkt werden. Im Zusammenhang damit kommt es
meistens zu einer Ionosphärenstörung, besonders in hohen Breiten.
Starke Eruptionen erzeugen auch die bekannten Aurora-Effekte. Auch bei
ruhiger Sonne gibt es einen Zustrom von Partikeln, in der Regel 10
bis 17 pro qcm
_________________________________________________________________________
Allgemeines zur Kurzwellenausbreitung
-------------------------------------
Bei hohen R-Zahlen herrschen im allgemeinen bessere Ausbreitungsbedin-
gungen als bei niedrigen R-Zahlen, jedoch ist hier die Wahrscheinlichkeit
für Störungen größer.

Je höher die Werte der 10cm-Strahlung liegen, je mehr wird die
Ionosphäre in die Lage versetzt, elektromagnetische Wellen zur Erde
zurückzubeugen, die Grenzfrequenz steigt.

Bei aktiver oder gestörter Magnetik ist mit schlechteren Ausbreitungs-
bedingungen zu rechnen. Bereits ab K-Wert 4 ist mit einem deutlichen
Abfall der Grenzfrequenz zu rechnen.

Bei allen Erscheinungen gibt es positive und negative Phasen. Ein ge-
störtes Magnetfeld kann z.B. auch gute Ausbreitungsbedingungen liefern.

Bei starken MDE kann nach 1 bis 3 Tagen mit einer Ionosphärenstörung
gerechnet werden. Diese Zeit brauchen die eneriereichen Partikel von
der Sonne bis zur Erde.
_________________________________________________________________________
Funkwetterdaten gibt es

auf 10,145 Mhz von DK0WCY 24 Stunden
auf 5,195 MHz von DRA5 24 Stunden in CW und BPSK31,QPSK31 und RTTY
auf 3,579 MHz von DK0WCY 06.00 UTC bis 07.00 UTC
14.00 UTC bis 17.00 UTC
WWV-Daten können im DX-Cluster abgefragt werden mit SH/WWV

Zur Beurteilung der gegenwärtigen Ausbreitungslage dienen zahlreiche
Baken im Bereich 28,2 bis 28,3 MHz, auf 14,100 MHz , auf 18,110 MHz,
auf 21,150 MHz, auf 24,930 MHz und anderen Frequenzen.

Weitere Informationen übers Funkwetter und Zusammenhänge findet man
in PR in der Rubrik SOLAR, im Internet auf der homepage von DK0WCY
-http://www.dk0wcy.de
und unter http://dx.qsl.net/propagation
http://www.sec.noaa.gov/ftpdir/forecasts und anderen Rubriken.
------------------------------------------------------------------------
April 2005 - DL9ZEA Bemerkungen zum Funkwetter

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