Co powoduje powstawanie kanałów troposferycznych?

Kanały troposferyczne występują, gdy sygnał radiowy odbija się od troposfery i kontynuuje na ścieżce, która pozwala sygnałowi podróżować znacznie dalej niż normalnie. Dzieje się tak, gdy temperatura w atmosferze ulega zmianie zwanej inwersją. Kiedy następuje inwersja temperatury, fale radiowe, które normalnie utrzymywałyby się w przestrzeni poza ziemską atmosferą, są zamiast tego odbijane i nadal podążają za krzywizną planety. Fale radiowe były w stanie przebyć ponad 1,000 mil (około 1,600 km) dzięki duktom troposferycznym.

Troposfera Ziemi to najniższa warstwa atmosfery. Rozciąga się od 4 do 40 mil (około 6 do 60 km) nad powierzchnią. W normalnych warunkach warstwa ta umożliwia przechodzenie fal radiowych do wyższych warstw atmosfery. Inne warstwy, takie jak jonosfera, zapobiegają odbijaniu się fal w górę i powracaniu do ziemi.

W czasach niestabilności meteorologicznej właściwości troposfery mogą się zmieniać. Kiedy zimne powietrze, które znajduje się nisko nad ziemią, przepływa nad nim cieplejsza masa powietrza, powoduje to stan zwany inwersją temperatury. Chłodne powietrze przy ziemi porusza się wolniej niż powietrze ciepłe. Oznacza to, że fale radiowe, które napotkają inwersję temperatury, będą szybciej przenoszone nad zimną masą, zaginając ścieżkę fali w dół i pozwalając jej zakrzywiać się wraz z powierzchnią.

Okresy stosunkowo spokojnej pogody z bezchmurnym niebem to okresy, w których najczęściej występują kanały troposferyczne, co wskazuje na fronty wysokiego ciśnienia, które mogą powodować inwersje temperatury. Masy powietrza mają w tym czasie wysoki współczynnik załamania, co powoduje, że fale radiowe poruszają się wolniej i pomagają w uginaniu ich trajektorii. Rzeczywisty krajobraz między źródłem sygnału a horyzontem również może wpływać na odległość, jaką może przebyć, przy czym najskuteczniejsze są płaskie tereny i woda.

Istnieją inne naturalne zjawiska, które mogą powodować powstawanie przewodów troposferycznych. Przyczyną może być chłodna woda wydobywająca się z akwenu pod nagrzanymi słońcem górnymi masami powietrza. W niektórych rejonach Morza Śródziemnego efekt może trwać miesiącami.

Wokół duktów troposferycznych i szerzej propagacji troposferycznej rozwinęła się cała gałąź entuzjastów. Ludzie, którzy próbują odbierać sygnały z dużych odległości za pomocą przewodów troposferycznych, nazywani są DX-manami. Termin pochodzi od kodu radiowego DX, który oznacza odległość. DX-mani są klasyfikowani według grup w zależności od typu sygnału, który próbują wykryć. Mogą to być sygnały radiowe, ultrawysokiej częstotliwości (UHF) lub bardzo wysokiej częstotliwości (VHF).