propogatie en luchtlagen

met dank aan hugo 19RF543

De atmosfeer van de aarde is opgebouwd uit verschillende lagen, elk met unieke eigenschappen. Hier zijn de belangrijkste lagen van de atmosfeer, van laag naar hoog:

Troposfeer

 •    Hoogte: 0-12 km (gemiddeld, afhankelijk van de locatie en het seizoen).

 •    Kenmerken:

 •    Dit is de laag waarin we leven en waar het weer zich afspeelt (wolken, regen, wind).

 •    De temperatuur daalt met de hoogte (ongeveer 6,5°C per kilometer).

 •    Bevat ongeveer 75-80% van de totale massa van de atmosfeer.

Stratosfeer

 •    Hoogte: 12-50 km.

 •    Kenmerken:

 •    Hier bevindt zich de ozonlaag, die schadelijke ultraviolette (UV) straling van de zon absorbeert.

 •    De temperatuur stijgt met de hoogte, vanwege de absorptie van UV-straling door ozon.

 •    Geen weerfenomenen; vliegtuigen vliegen vaak in het lagere deel van de stratosfeer.

Mesosfeer

 •    Hoogte: 50-85 km.

 •    Kenmerken:

 •    Hier branden de meeste meteoren op door wrijving met de atmosfeer.

 •    De temperatuur daalt opnieuw met de hoogte en bereikt de koudste temperaturen in de atmosfeer (tot -90°C).

 •    Moeilijk te bestuderen, omdat het te hoog is voor vliegtuigen en te laag voor satellieten.

Thermosfeer

 •    Hoogte: 85-600 km (ongeveer).

 •    Kenmerken:

 •    De temperatuur stijgt sterk met de hoogte, tot duizenden graden Celsius, vanwege absorptie van hoog-energetische straling.

 •    Bevat de ionosfeer, een gebied met geladen deeltjes dat radiogolven reflecteert en zorgt voor het noorderlicht (aurora).

 •    Satellieten en het internationale ruimtestation (ISS) bevinden zich in deze laag.

Exosfeer

 •    Hoogte: 600-10.000 km (grens met de ruimte).

 •    Kenmerken:

 •    Dit is de buitenste laag van de atmosfeer, waar de lucht zo dun is dat moleculen nauwelijks met elkaar botsen.

 •    Gaat geleidelijk over in de interplanetaire ruimte.

Voor amateurradio zijn vooral de lagen in de ionosfeer van belang. De ionosfeer is een deel van de thermosfeer (ongeveer 50-600 km hoogte), en het is cruciaal omdat het radiogolven kan reflecteren en verspreiden over grote afstanden. Binnen de ionosfeer zijn er specifieke sublagen die invloed hebben op radiocommunicatie:

Belangrijke lagen van de ionosfeer voor amateur radio:

D-laag (50-90 km hoogte)

•    Effect op radiocommunicatie:

•    Absorbeert lage-frequentie (LF) en middengolf (MF) radiogolven, vooral overdag.

•    Absorptie neemt ’s nachts sterk af, waardoor middengolfcommunicatie over lange afstanden mogelijk wordt.

•    Amateur radio-impact: Negatief effect op langegolf- en kortegolfzendingen tijdens de dag.

E-laag (90-150 km hoogte)

•    Effect op radiocommunicatie:

•    Reflecteert sommige radiogolven in de kortegolfbanden (HF).

•    Kan ‘sporadische E’ (Es) reflecties veroorzaken, vooral in de zomer, wat zorgt voor sterke maar onvoorspelbare verbindingen.

•    Amateur radio-impact: Zorgt soms voor uitzonderlijke propagatie op VHF-frequenties (30-300 MHz).

F-lagen (150-500 km hoogte)

•    Overdag splitst de F-laag zich op in twee sublagen: F1 en F2. ’s Nachts versmelten deze lagen tot één F-laag.

•    F1-laag: (150-250 km) Minder relevant voor amateurradio, want de F2-laag is sterker.

•    F2-laag: (250-500 km) Reflecteert hoge frequenties (HF, 3-30 MHz) en is het belangrijkst voor langeafstandscommunicatie.

    •    Effect op radiocommunicatie:

    •    Kan radiogolven terugkaatsen naar de aarde, waardoor communicatie over duizenden kilometers mogelijk is.

    •    De ionisatiegraad van de F2-laag varieert met het zonneactiviteit, tijdstip en seizoen.

    •    Amateur radio-impact: Essentieel voor DX-communicatie (langeafstandszendingen) op HF-banden.

Andere factoren die invloed hebben:

    •    Zonneactiviteit:

    •    Hogere zonneactiviteit (zonnevlekken, zonneuitbarstingen) verhoogt de ionisatie in de F2-laag, wat betere propagatie mogelijk maakt.

    •    Extreme zonneuitbarstingen kunnen echter leiden tot radiostoringen.

    •    Dag/nachtcyclus:

    •    Overdag is de D-laag actief en absorbeert signalen, terwijl de F2-laag sterker geïoniseerd is.

    •    ’s Nachts verdwijnt de D-laag, waardoor signalen minder worden geabsorbeerd, en de F-laag versmelt, wat langeafstandszendingen verbetert.

Samenvatting:

De E-laag (sporadische E) en vooral de F2-laag zijn het belangrijkst voor amateurradio, omdat zij radiogolven kunnen reflecteren en wereldwijde communicatie mogelijk maken. De D-laag heeft juist een negatieve invloed door signaalabsorptie, vooral overdag.