Funken über die sporadische E-Schicht

 

Dieser Sommer ist in jeder Hinsicht seltsam. Auch in Funktechnischer. Fast jeden Tag herrschten bisher Shortskip-Bedingungen und man konnte über sporadische E-Wolken quer durch Europa funken. Oft im 10m Band, häufig auch im 6m Band. Und ab und zu ging es sogar auf 2m.

Wie diese sporadischen E-Schichten zustande kommen, ist noch nicht restlos geklärt. Irgendwie scheinen sie mit dem Wetter in der Atmosphäre zusammenzuhängen. Hat die dauernde Gewitteraktivität in diesem Sommer damit zu tun, dass es so viele und so lange Es Bedingungen gibt?

Geschrieben wurde schon viel über dieses Phänomen, das in der Regel Verbindungen bis ca. 2200km ermöglicht. Doch vorhersagen lassen sich diese unvermittelt auftauchenden und wieder verschwindenden Schichten nicht. Man weiss nie, wann und wo sie auftreten und wie stark sie sind. Nur ihre Höhe ist bekannt: ca. 100km, und man weiss, dass sie mehrere Kilometer dick sind und sich über 100km oder mehr ausdehnen können.

Klappert man die Ionosphärensonden ab, ist ihr Erscheinen nicht zu übersehen, wenn sie sich gerade über der entsprechenden Sonde befinden. Im folgenden Beispiel über Juliusruh in Norddeutschland:

Man sieht in diesem Ionogramm, dass die Es Schicht eine Grenzfrequenz von 4 MHz aufweist. Das ist die Frequenz, die bei einer senkrechten Strahlung in die Es-Schicht reflektiert wird (Siehe linke Kolonne unter foEs). Erfolgt die Einstrahlung nicht senkrecht, sondern unter einem flacheren Winkel, steigt die Reflexionsfrequenz. Aber die Sonde strahlt nur senkrecht wie ein Springbrunnen. Doch welche maximale Frequenz kann man für die sporadische E-Schicht bei foEs=4MHz bei flacher Strahlung erwarten? Oder was uns noch mehr interessiert: welche foEs muss die Ionosonde messen, damit noch Frequenzen um 28Mhz, 50Mhz oder gar 144 MHz bei flachmöglichster Einstrahlung reflektiert werden?

Wenn man das herausfinden will, kann man sich fast zu Tode googeln. Für die normale F-Schicht Übertragung ist der Fall klar. Die maximalen Frequenzen in Abhängigkeit der Sprungdistanz kann man bequem aus der Fusszeile des Ionogramms entnehmen. Im obigen Beispiel beträgt die MUF für 3000km 16MHz. Das ist zwar nur ein errechneter Wert aus der Senkrecht-Reflexions-Frequenz, doch einen solchen Wert sucht man für die Es vergebens. 

In einem QST-Artikel von Emil W3EP aus dem Jahr 1988 bin ich jedoch fündig geworden. Neben umfassenden Informationen zu den sporadischen E-Schichten, stösst man dort auf die Zahl 5.3.

5.3 x 4MHz = 21.2 MHz. Die Es Schicht über Juliusruh im obigen Beispiel würde also noch das 15m Band reflektieren, bei maximal flacher Einstrahlung. Für das 28MHz Band müsste foEs jedoch bei 5.3 MHz liegen. Und für 50MHz Verbindungen über eine sporadische Wolke bei über 9.4 MHz. Solche Werte habe ich diesen Sommer häufig bei den europäischen Ionosonden beobachtet. Für Verbindungen im 2m Band muss aber der Wert foEs auf gut 27 MHz klettern.

Das bedeutet nichts anderes, als dass eine Es-Wolke kürzeste (lokale) Verbindungen im 11m Band ermöglichen muss, damit darüber 2m Verbindungen möglich wären.

Doch wie gesagt: im Wort "sporadisch" liegt der ganze Zauber dieser Ausbreitungsart. Wo und Wann sind Unbekannte. Alle was man weiss ist, dass Es hauptsächlich im Sommer auftritt.