مثير للإعجاب

مشاعل واضطرابات الطاقة الشمسية للانتشار الراديوي

مشاعل واضطرابات الطاقة الشمسية للانتشار الراديوي

عندما تنتقل الموجات الكهرومغناطيسية ، وفي هذه الحالة ، تنتقل إشارات الراديو ، فإنها تتفاعل مع الأشياء والوسائط التي تنتقل فيها. أثناء قيامهم بذلك ، يمكن أن تنعكس إشارات الراديو أو تنكسر أو تنحرف. تتسبب هذه التفاعلات في تغيير اتجاه الإشارات الراديوية والوصول إلى مناطق لن تكون ممكنة إذا انتقلت الإشارات اللاسلكية في خط مباشر.

لحالة الشمس تأثير كبير على الانتشار الراديوي للأيونوسفير. وفقًا لذلك ، فإنه يؤثر على مجموعة متنوعة من أشكال الاتصالات اللاسلكية عالية التردد بما في ذلك الاتصالات اللاسلكية ثنائية الاتجاه ، والاتصالات اللاسلكية المتنقلة البحرية ، والاتصالات اللاسلكية العامة للهاتف المحمول باستخدام نطاقات التردد العالي ، والاتصالات اللاسلكية من نقطة إلى نقطة ، والبث اللاسلكي ، والاتصالات اللاسلكية للهواة.

نظرًا لأن الشمس توفر الإشعاع الذي يحكم حالة الأيونوسفير وبالتالي الانتشار الراديوي عالي التردد ، فإن أي توهجات أو اضطرابات أخرى لها أهمية كبيرة. في بعض الظروف يمكن أن تعزز هذه الاتصالات الراديوية وظروف الانتشار الراديوي HF. في ظل ظروف أخرى ، يمكنهم تعطيل الاتصالات الراديوية على نطاقات الموجات الديكامترية (HF) ، مع توفير بعض شروط الانتشار الراديوي في نفس الوقت التي يمكن أن يستخدمها هواة الراديو على الموجات المترية (VHF).

هناك عدد من أنواع الاضطرابات ذات الأهمية الخاصة للاتصالات اللاسلكية. النيران هي واحدة من أكثرها وضوحا. ومع ذلك ، بصرف النظر عن التوهجات الشمسية ، هناك اضطرابات أخرى تحدث. أحدهما هو القذف الكتلي الإكليلي ، وهناك أيضًا ثقوب إكليلية.


مشاعل شمسية

التوهجات الشمسية هي انفجارات هائلة تحدث على سطح الشمس. إنها تؤدي إلى انبعاث كميات هائلة من الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التوهجات الشمسية الكبيرة تقذف أيضًا كميات كبيرة من المواد في شكل بروتونات بشكل رئيسي.

اندلعت النيران في دقائق قليلة دون سابق إنذار على ما يبدو. عندما تحدث ، يتم تسخين المادة إلى ملايين الدرجات المئوية وتترك سطح الشمس في قوس ضخم ، وتعود بعد ذلك ببعض الوقت. تحدث التوهجات عادة بالقرب من البقع الشمسية ، غالبًا على طول الخط الفاصل بينها حيث توجد قوى مغناطيسية موجهة بشكل معاكس.

يبدو أن المجالات المغناطيسية هي المسؤولة عن التوهجات الشمسية. عندما يصبح المجال المغناطيسي بين البقع الشمسية ملتويًا ومقطعًا ، قد تتقاطع خطوط المجال المغناطيسي وتعيد الاتصال بالطاقة الهائلة المتفجرة. عندما يحدث هذا ، يحدث ثوران للغازات عبر سطح الشمس ، ويمتد عدة عشرات الآلاف من الأميال بعيدًا عن سطح الشمس ويتبع خطوط القوة المغناطيسية لتشكيل توهج شمسي. تبدأ الغازات من داخل الشمس في الارتفاع وتصبح المنطقة ساخنة أكثر مما يؤدي إلى زيادة مستوى الإشعاع المرئي وأشكال الإشعاع الأخرى.

خلال المراحل الأولى من التوهج الشمسي ، يتم إخراج البروتونات عالية السرعة. تنتقل هذه بسرعة حوالي ثلث سرعة الضوء. ثم ، بعد حوالي خمس دقائق من التوهج الشمسي ، تتبعها جزيئات طاقة أقل. تتبع هذه المادة قوس خطوط القوة المغناطيسية وتعود إلى الشمس ، على الرغم من أن بعض المواد يتم إخراجها إلى الفضاء الخارجي خاصة أثناء التوهجات الكبيرة.

تأثير التوهجات الشمسية: بالنسبة لمعظم التوهجات الشمسية ، فإن التأثير الرئيسي الذي يشعر به على الأرض هو زيادة مستوى الإشعاع الشمسي. يغطي هذا الإشعاع كامل الطيف الكهرومغناطيسي وعناصر مثل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وما شابه ذلك ستؤثر على مستويات التأين في طبقة الأيونوسفير وبالتالي يكون لها تأثير على الاتصالات الراديوية عبر الأيونوسفير. غالبًا ما يُلاحظ حدوث تحسن في انتشار HF في الغلاف الأيوني لأن الطبقات العليا من الأيونوسفير زادت من مستويات التأين. ومع ذلك ، إذا بدأت مستويات التأين في المستويات الدنيا في الارتفاع ، فقد يؤدي ذلك إلى مستويات أعلى من توهين إشارات الاتصالات اللاسلكية وقد تتعرض لظروف سيئة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا اكتشاف زيادة في مستوى ضوضاء الخلفية عند VHF بسهولة.

تستمر التوهجات بشكل عام لمدة ساعة تقريبًا ، وبعد ذلك يعود سطح الشمس إلى طبيعته على الرغم من بقاء بعض حلقات ما بعد التوهج لبعض الوقت بعد ذلك. تؤثر التوهجات على الانتشار الراديوي والاتصالات اللاسلكية على الأرض وقد تُلاحظ التأثيرات لبعض الوقت بعد ذلك.

تصنيفات التوهج الشمسي: يتم تصنيف التوهجات حسب شدتها عند أطوال موجات الأشعة السينية ، أي أطوال موجية بين 1-8 أنجسترومس. تتم مراقبة كثافة الأشعة السينية من الشمس باستمرار من قبل الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) باستخدام أجهزة الكشف على بعض أقمارها الصناعية. باستخدام هذه البيانات يمكن تصنيف التوهجات. أكبر مشاعل تسمى مشاعل الفئة X. مشاعل الفئة M أصغر حجمًا ، حيث تبلغ كثافة الأشعة السينية عشر شدة شدة الأشعة السينية الخاصة بالفئة X. ثم تكون مشاعل الفئة C عُشر شدة شدة تلك الفئة M.

لقد وجد أن حدوث هذه التوهجات يرتبط بشكل جيد بدورة البقع الشمسية ، حيث يزداد عددها باتجاه ذروة دورة البقع الشمسية.

CMEs

القذف الكتلي التاجي ، CMEs ، هو شكل آخر من أشكال الاضطراب الذي يمكن أن يؤثر على الاتصالات اللاسلكية. على الرغم من أنه أكبر بكثير من التوهجات في كثير من النواحي ، لم يتم اكتشاف الكتل الإكليلية المقذوفة حتى تتمكن المركبات الفضائية من رصد الشمس من الفضاء. والسبب في ذلك هو أنه لا يمكن رؤية المقذوفات الكتلية الإكليلية ، و CME إلا من خلال النظر إلى هالة الشمس ، وحتى عصر الفضاء لا يمكن تحقيق ذلك إلا أثناء الكسوف. حيث أن الخسوف يحدث بشكل غير متكرر ويستمر فقط لبضع دقائق. باستخدام مركبة فضائية ، يمكن رؤية الإكليل عند المشاهدة من خلال فقرة ، وهو تلسكوب متخصص مع ما يسمى بالقرص الخفي ، مما يتيح له قطع المنطقة الرئيسية للشمس ومشاهدة الهالة فقط. هذا مكّن من مشاهدة الهالة.

على الرغم من توفر فقرات التاج الأرضية ، إلا أنها قادرة فقط على عرض المنطقة الداخلية المشرقة للغاية من الإكليل. يمكن للأشخاص الذين يعتمدون على الفضاء الحصول على رؤية أفضل بكثير للإكليل الممتد إلى مسافات كبيرة جدًا من الشمس ، وبهذه الطريقة يمكنهم رؤية المزيد من النشاط في هذه المنطقة ، وبالتالي عرض CMEs.

القذف الكتلي الإكليلي ، الكتل الإكليلية المقذوفة عبارة عن فقاعات ضخمة من الغاز مترابطة بخطوط مجال مغناطيسي ، ويتم إخراج الفقاعات على مدى عدة ساعات. لسنوات عديدة كان يعتقد أن التوهجات الشمسية كانت مسؤولة عن إخراج كتل الجسيمات التي أدت إلى الاضطرابات الشفقية التي تحدث على الأرض. من المفهوم الآن أن CMEs هي السبب الرئيسي.

من المفهوم الآن أن CME تعطل التدفق المستمر للرياح الشمسية مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في التدفق. قد ينتج عن هذا اضطرابات كبيرة قد تضرب الأرض إذا تركت الشمس في اتجاه الأرض.

غالبًا ما ترتبط عمليات القذف الكتلي التاجي بانفجارات التوهجات الشمسية ولكنها يمكن أن تحدث أيضًا من تلقاء نفسها. مثل التوهجات الشمسية ، يختلف ترددها وفقًا للموضع في دورة البقع الشمسية ، ويبلغ ذروته حول الحد الأقصى للبقع الشمسية ، وينخفض ​​حول الحد الأدنى. عند الحد الأدنى من الطاقة الشمسية ، قد يكون هناك حوالي واحد كل أسبوع بينما في الذروة يمكن ملاحظة اثنين أو ثلاثة كل يوم. لحسن الحظ ، لا تؤثر جميعها على الأرض. يتم إلقاء المواد من الشمس في اتجاه عام واحد وفقط إذا كان هذا في مسار متقاطع فسوف تؤثر على الأرض.

يمكن أن تؤدي الكتل الإكليلية المقذوفة إلى عواصف أيونوسفيرية. يمكن أن توفر هذه تحسينات قصيرة العمر لظروف الانتشار الراديوي في الغلاف الجوي المتأين ولكن سرعان ما يمكن أن يؤدي ذلك إلى تعتيم الاتصالات اللاسلكية عبر الأيونوسفير.

الثقوب الاكليلية

الثقوب التاجية هي سمة مهمة أخرى للنشاط الشمسي. وهي مناطق تظهر فيها الهالة مظلمة. تم اكتشافها لأول مرة بعد إطلاق تلسكوبات الأشعة السينية لأول مرة في الفضاء وكونها فوق الغلاف الجوي للأرض تمكنوا من دراسة بنية الهالة عبر القرص الشمسي. ترتبط الثقوب الإكليلية بخطوط المجال المغناطيسي "المفتوحة" وغالبًا ما توجد على الرغم من عدم وجودها حصريًا في أقطاب الشمس. من المعروف أن الرياح الشمسية عالية السرعة تنشأ منها وهذا له تأثير على ظروف الانتشار الراديوي في الغلاف الجوي المتأين وبالتالي على جميع الاتصالات الراديوية عالية التردد.

ملخص

الاضطرابات الشمسية هي المسؤولة عن العديد من التغييرات الرئيسية في الأيونوسفير. يمكن أن تتسبب تأثيرات كل من الكتل الإكليلية المقذوفة والتوهجات الشمسية في حدوث تغييرات كبيرة في الانتشار الراديوي في الغلاف الجوي المتأين ، وغالبًا ما تؤدي إلى تعطيلها لساعات أو أحيانًا لأيام. ونتيجة لذلك ، فإن معرفة وقت حدوثها ، وحجمها يمكن أن يساعد في التنبؤ بما قد تكون عليه الظروف الراديوية في الغلاف الجوي المتأين.


شاهد الفيديو: كشاف بالطاقه الشمسيه يعمل طوال الليل لمعرفه الاسعار واتساب 0557770155 (قد 2021).