PROPAGAZIONE PER E SPORADICO
Il fenomeno della propagazione per E sporadico è
forse uno dei più' affascinanti modi di propagazione
delle onde elettromagnetiche, ma allo stesso tempo anche
uno degli eventi più'imprevedibili e di difficile
interpretazione scientifica. Esso coinvolge la parte
alta dello spettro HF e nei casi estremi le bande VHF
fino a frequenze di 200 Mhz. L'E sporadico si manifesta
particolarmente nei periodi che vanno da Maggio a
Settembre specialmente nelle ore diurne (4 ore dopo la
levata del sole) o durante le prime ore serali (specie
sui 50 Mhz), inoltre si nota una leggera ripresa nel
mese di Dicembre. Le distanze copribili dipendono
dall'altezza dello strato e dall'angolo d'irradiazione
verticale dell'antenna, e in ogni modo variano dai 1000
ai 2500 chilometri, con riflessioni di un solo salto, ma
in casi eccezionali ci possono essere riflessioni a due
salti che aumentano la distanza fino a 4000 chilometri,
mentre la riflessione a salti multipli non è conosciuta
poiché è improbabile la presenza estesa e
contemporanea di nubi d'E sporadico su larga scala
geografica. La scoperta di questo tipo di propagazione
risale agli anni 30, quando il prof. Edward J. Appleton,
(premio Nobel nel 1947 per le sue importanti ricerche
sugli strati Ionosferici) rilevo' l'esistenza di una
stratificazione molto ionizzata ed anomala all'altezza
della regione E, che successivamente chiamo' "Sporadic
E" o Es dal fatto che il fenomeno avviene
sporadicamente. Quest'articolo non vuole essere un
manuale, si tratta di uno studio basato su osservazioni
ed esperienze pratiche, di ricerche specifiche
sull'argomento e di scambi d'idee con Altri OM.
Posizione geografica
La comparsa della propagazione per E sporadico non
dipende solo dall'ora e dalla stagione ma anche dalla
posizione geografica.Sono identificate cinque zone
geografiche distinte basate soprattutto sulle
caratteristiche stagionali e orarie.Queste zone sono
raffigurate nella mappa rettangolare in basso e
presentano caratteristiche e condizioni propagative
differenti. All'interno della zona temperata a nord
dell'equatore, le nubi d'E sporadico possono comparire
in qualunque momento, ma osservazioni e statistiche sul
lungo periodo, indicano che il fenomeno accade con
maggiore frequenza nei mesi estivi, dalla meta' di
Maggio fino alla meta' d'Agosto, seguito da un periodo
invernale (in ogni caso con minore frequenza rispetto ai
mesi estivi) che va da metà Dicembre fino alla meta' di
Gennaio.L'incidenza è maggiore nelle ore del mattino
0900 -1200 e nel tardo pomeriggio - sera, 1900 - 2300,
indipendentemente dalla stagione.Ci sono inoltre
variazioni rilevanti all'interno della zona temperata
nord, con caratteristiche per cosi dire locali.Dal mio
Qth le aperture sembrano essere più' frequenti e
intense (come livello dei segnali) nella direttrice
verso Nord-ovest (Regno Unito) e verso Est, Nord- Est
(Europa Orientale, Romania).Soprattutto per la gamma dei
50 Mhz, mentre sembrano essere meno selettive scendendo
di frequenza, verso le bande HF.La ionizzazione d'E
sporadico si presenta più' spesso sul Pacifico
Occidentale, in Cina e nel sud-est Asiatico, mentre la
presenza di fenomeni Es è minima sopra il Nord
Atlantico e la costa orientale dell'America
settentrionale, mentre negli Stati Uniti la zona dove l'Es
è più' frequente è la parte sud - ovest del
paese.Anche nella fascia temperata a sud dell'equatore
geomagnetico, la propagazione inizia con i mesi estivi
dell'emisfero australe (dalla meta' di Novembre fino
alla meta' di Febbraio, poiché' oltrepassato
l'equatore, la stagione s'inverte).Nella fascia
equatoriale che si estende per 10 ° a cavallo
dell'equatore l'Es è quasi un fenomeno costante
nell'arco di 8 ore giornaliere, concentrato al
mezzogiorno locale, indipendentemente dalla stagione, ma
è raro al di fuori di questi orari.E' possibile che
l'elevata concentrazione di fenomeni temporaleschi lungo
la fascia tropicale che sviluppano una quantità' enorme
d'energia, abbia delle interessanti correlazioni con la
formazione dell'Es.Per quanto concerne le zone aurorali,
l'Es è collegato ai disturbi geomagnetici e, spesso
avviene in concomitanza con i fenomeni aurorali (le
cortine aurorali si sviluppano sempre all'interno della
regione E), inoltre alle alte latitudini, l'Es tende a
formarsi nelle ore notturne.L'estensione delle nubi è
normalmente maggiore rispetto alle medie latitudini
permettendo collegamenti su distanze più
grandi.Riassumendo quindi possiamo affermare che la
propagazione per E sporadico ha differenti
caratteristiche e cause secondo la latitudine:
-E sporadico equatoriale avviene durante il
giorno, senza preferenze stagionali ed è causato da
turbolenze indotte da maree atmosferiche, onde
gravitazionali e dall'electrojet equatoriale.
-E sporadico alle medie latitudini,
relativamente raro e concentrato nel pomeriggio-sera dei
mesi estivi, e che dovrebbe essere causato dal movimento
dei venti ionosferici.
-E sporadico polare, concentrato prevalentemente
nelle ore notturne (tarda sera- mattino presto) senza
preferenze stagionali e causato dall'azione combinata
del campo magnetico terrestre con l'attivita' aurorale.
Alle alte latitudini, infatti, si possono localizzare
degli eventi d'Es con picchi aventi densità'
elettronica elevatissima causati dalla precipitazione di
particelle elettroniche ad alta energia convogliate
verso i poli dalle linee di forza del campo magnetico
terrestre e provenienti dalla magnetosfera.
Struttura delle nubi d'E sporadico
Non si hanno certezze sulla formazione di queste
cortine ad alta ionizzazione, tuttavia una delle teorie
più'accreditate per l'Es alle nostre latitudini
riguarda la teoria dei venti ionosferici (wind-shear
theory), anche se ci potrebbero essere delle influenze
da parte di fenomeni meteorologici come le formazioni
temporalesche o il concorso di fenomeni provenienti
dallo spazio, come l'ablazione meteorica, che potrebbero
fornire un ulteriore fonte di ionizzazione.Del resto la
formazione di questi forti venti ionosferici ha cause
termodinamiche (e seguono complesse leggi di scambio
termico tra la superficie terrestre e l'atmosfera), la
maggiore intensità' di questi venti avviene verso la
fine della primavera e i mesi estivi in corrispondenza
pertanto con i picchi delle aperture per Es, è
possibile inoltre, che alcuni fenomeni che avvengono
nella troposfera, come i temporali, possano influenzare
anche fenomeni che avvengono più' in alto, all'altezza
della regione E. Questi venti fortissimi di direzione
opposta si muovono all'interno della ionosfera e sono
separati da pochi chilometri di quota, la loro azione,
combinata all'azione delle onde gravitazionali di
origine troposferica e del campo magnetico terrestre,
spinge gli ioni gassosi all'interno di quest'area
accumulandoli In strati che formano le nubi ionizzate
(come riportato nella Fig.6)Si tratterebbe di una vera e
propria compressione verticale di ioni che si concentra
formando dei sottili agglomerati ad elevata
concentrazione elettronica N, dallo spessore di 2 - 4
chilometri e ad un'altezza tra i 90 e i 110 chilometri
di quota.Di norma l'estensione di queste chiazze
ionizzate non è amplia, può' essere di 50 - 100
chilometri di diametro (alle latitudini temperate), il
loro sviluppo in superficie è di poche migliaia di
chilometri quadrati, la concentrazione di elettroni per
cm3 è molto più'elevata rispetto allo strato E
ordinario.Dovrebbe trattarsi di nubi di forma irregolare
(non propriamente circolari o ellissoidali) e non sempre
allineate parallelamente alla superfice terrestre, è
possibile che la forma delle nubi sia anche concava
(struttura cupolare), misurazioni effettuate con razzi
ionosferici hanno trovato delle inclinazioni anche fino
a 30 ° rispetto all'orizzonte terrestre.La limitata
estensione delle superfici ionizzate si traduce in un
comportamento molto selettivo sulle aree utili per i
collegamenti, e creano delle vere e proprie zone d'ombra
dove il collegamento diventa impossibile.Il fenomeno è
accentuato all'aumentare della frequenza di lavoro, a
volte sui 50 Mhz e a maggior ragione sui 144 Mhz, sono
possibili collegamenti solo su determinate e limitate
aree geografiche (entro poche centinaia di
chilometri).Non e' infrequente tuttavia, specie nei
periodi migliori, la formazione contemporanea (anche a
livello continentale) di più' aree di EsChe permettono
collegamenti in più' direzioni, ho osservato
personalmente, specie sulla gamma dei 6 metri aperture
contemporanee in più direzioni, per esempio verso Est
(quindi paesi come Romania, Ucraina ecc.) e verso Ovest
- Nord Ovest (Regno Unito, Francia ecc.), si tratta
secondo me di ionizzazioni intense della regione E in
grado di deviare segnali anche di 50 Mhz, e' raro avere
aperture di Es iper denso in più' direzioni per la
gamma dei 2 metri.
Venti ionosferici e onde gravitazionali
Le onde gravitazionali atmosferiche (da non
confondersi con le onde gravitazionali legate alla
teoria della relativita' di Einstein)dovrebbero
contribuire, alla formazione delle cortine di Es, agendo
in correlazione con i venti ionosferici, contribuendo
all'accumulare gli ioni fino alla formazione delle nubi
ionizzate.Le o.g. sono onde di pressione neutra a gran
lunghezza d'onda (con un periodo T variabile da 10 a 180
Minuti) che si estendono all'interno della termosfera e
il meccanismo che genera l'onda è un'oscillazione
causata dallo spostamento di una cella d'aria che è
ricollocata nella sua posizione iniziale per effetto
della gravita' e i movimenti che le generano hanno varia
natura, nella bassa atmosfera sono attivate da diversi
fenomeni meteorologici come formazioni temporalesche,
azione dei venti sulla superficie terrestre, formazioni
cicloniche e instabilità' causate dal jet stream,
mentre alle alte latitudine le o.g. si localizzano
maggiormente nell'alta atmosfera e hanno cause associate
al riscaldamento per effetto joule, alle forze di
Lorentz, e alle precipitazioni particellari legate al
campo magnetico e provenienti dal sole. Il differente
livello d'insolazione tra i due emisferi determina un
forte squilibrio termico che genera una vasta
circolazione di correntinella bassa ionosfera,
nell'emisfero estivo, quindi più' caldo si crea una
corrente ascensionale, compensata da una correntein
direzione opposta nell'emisfero freddo, è questa la
dinamica che genera i forti venti ionosferici.Queste
oscillazioni alle latitudini temperate, avvengono nella
bassa atmosfera (limiti della troposfera) e
conseguentemente si propagano all'interno della
Mesopausa (circa 90 chilometri di quota), fino alla
termosfera, coinvolgendo in pieno la regione E.Lo stato
di agitazione per esempio del colmo di una formazione
temporalesca è fortissimo e quest'agitazione è in
grado di trasmettere onde gravitazionali fino alla
Mesosfera, all'interno della quale sono presenti venti
impetuosi, anche di 300 Km orari.
Fading e movimenti delle nubi
Generalmente il collegamento per E sporadico è
caratterizzato da un profondo e rapido fading, anche qui
il fenomeno tende ad intensificarsi al crescere della
frequenza utilizzata essendo l'indice di ionizzazione
direttamente proporzionale alla MUF.Con molta
probabilita' l'evanescenza è dovuta al continuo variare
dell'indice di rifrazione causato dai movimenti delle
nubi ionizzate, che non sono stabili ma si muovono
all'interno della regione E, seguendo i movimenti dei
forti venti e delle correnti ionosferiche.Spesso le nubi
si spostano alla stessa maniera delle perturbazioni
meteorologiche con una velocita' di 300-400 Km/ora con
spostamenti che possono essere casuali anche se
l'osservazione pratico-statistica rivela una direzione
di spostamento che alle medie latitudini dell'emisfero
boreale, tende andare da sud-est a nord-ovest.
Livello di ionizzazione
Lo strato E ordinario della ionosfera si localizza
tra i 90 e i 160 chilometri di quota e la densita'
elettronica dipende dall'attivita' solare e dall'angolo
zenitale del sole, quindi dall'ora solare locale.Durante
le ore di luce il livello di densità' elettronica e
quindi di ionizzazione si può' stimare di circa 10 5
elettroni liberi per cm 3, dopo il tramonto la densità'
elettronica scende progressivamente per effetto della
ricombinazione elettronica fino a valori attorno a 10 3
e/cm3. Lo strato Es può raggiungere livello di
densità' elettronica anche più' del doppio rispetto
all'E ordinario diurno. Dalla densita' di ionizzazione
delle nubi di E sporadico, dipende la frequenza che è
rimandata a terra, il dx sui 144 Mhz si presenta nell'1%
dei casi in cui è accertato l'Es utile per le frequenze
HF. Per elevare le MUF oltre i 50 Mhz, sono necessari
agglomerati iperdensi con concentrazione elettronica N
elevatissima e in grado di Deviare raggi radenti fino a
200 Mhz, questo accade in maniera meno marcata rispetto
ad esempio ai 50 Mhz, dove nei mesi estivi, le aperture
sono quasi giornaliere.
Fonti di ionizzazione
La teoria basata sui venti di direzione est-ovest
all'interno dello strato E che si muovono verticalmente
per effetto delle onde gravitazionali e che in presenza
del campo magnetico terrestre comprimono gli ioni in
sottili ammassamenti ad alta ionizzazione, sembra
particolarmente applicabile agli ioni metallici, quali
gli ioni di Magnesio (Mg+) e gli ioni di Ferro (Fe+)
poiche' la loro capacita' di ricombinazione è più'
lenta rispetto agli altri ioni e questo permette
un'ammassamento in strati densi e sottili. Gli ioni sono
atomi o gruppi di atomi dotati di una carica elettrica
proveniente da atomi o gruppi di atomi neutri che hanno
perso o acquistato uno o più' elettroni (processo di
ricombinazione). Recenti misurazioni hanno rivelato che
le cortine di Es presentano un elevato contenuto di Ioni
metallici (Fe+ e Mg+) oltre che O2+ e NO+, gli ioni
principali e dominanti presenti all'interno della
regione E. Gli ioni metallici sono il residuo lasciato
dalla polvere meteorica che entra nell'atmofera
terrestre catturata dalla forza gravitazionale della
terra. Si calcola che quotidianamente entrino
nell'atmosfera alla velocità' dell'ordine dei 100.000
Km/ora qualche decina di Miliardi di micro meteoriti del
diametro di un decimo di millimetro, senza contare le
particelle di dimensioni più grandi, e l'ablazione
avviene all'altezza dello strato E, dove le
possibilità' di collisione con le molecole dei gas sono
maggiori (per effetto dell'elevata densità'), inoltre
sembra ci sia un rilevante incremento nel periodo
Giugno-Agosto (in corrispondenza con i picchi d'Es più'denso).
La ionizzazione meteorica non è l'unica causa ma
dovrebbe avere una funzione catalizzatrice nell'intero
meccanismo, soprattutto per i fenomeni di Es più
intenso (quello che interessa le frequenze più alte 50
e soprattutto 144 Mhz). L'intensità' dell'evento di Es
dipende dalla ionizzazione residua dello strato, dal
numero di ioni pesanti presenti (relativi alla
precipitazione meteorica) e dalla forza dei venti
ionosferici soprattutto dall'ampiezza dell'indice di
cambiamento della velocita' del vento con l'altezza,
responsabile dell'ammassamento ionizzato.
E sporadico e attivita' solare
Il rapporto tra la formazione dello strato Es e l'attivita'
solare non è ancora del tutto chiaro. Un'analisi sul
lungo periodo del rapporto tra l'indice K e quindi
dell'attività' geomagnetica effettuato sui 50 Mhz ha
rivelato una maggiore incidenza nella formazione di Es
quando l'attività' geomagnetica era bassa, in presenza
di elevati valori di K e quindi in presenza di tempeste
geomagnetiche, la propagazione si deteriorava
velocemente. Una situazione di quiete magnetica è
sempre sinonimo di buona propagazione e questo sembra
valere anche per la propagazione per Es. Infatti, ad una
situazione di calma corrisponde un'uniformità' delle
stratificazioni all'interno della ionosfera, che da una
parte riduce l'assorbimento e dall'altra consente una
maggiore probabilità' nella formazione delle cortine Es,
inoltre in presenza di un campo magnetico agitato,
l'altezza effettiva di uno strato subisce continue
fluttuazioni in altezza, la densità' di elettroni per
cm3 diminuisce per effetto della dispersione e
turbolenza, deteriorando quelle condizioni favorevoli
per la formazioni delle nubi riflettenti. Il rapporto
tra le nubi di Es e il ciclo delle macchie solari è
meno chiaro, anche se osservazioni statistiche
effettuate sempre sul lungo periodo suggeriscono che
tendenzialmente nei periodi bassi del ciclo undecennale
(basso numero di macchie) le aperture sono più'
frequenti. Nei periodi di alta attivita' solare, il
flusso solare aumenta fortemente migliorando il livello
di ionizzazione dello strato F e dello strato E normale,
tuttavia questo sembra non avere un impatto diretto
sulla propagazione per Esporadico.
F.A.I. Field Aligned Irregularity
All'altezza della regione E, dove si localizzano
normalmente le cortine d'E sporadico, si possono formare
delle masse ionizzate di Es superdenso che a causa dei
venti ionosferici si concentrano e convergono lungo le
linee di forza del campo geomagnetico terrestre (come da
fig.), queste masse si sviluppano quindi in senso
verticale e sono inclinate secondo l'inclinazione delle
linee di forza del campo che varia da 50 a 78 gradi dal
sud al Nord dell'Europa. La caratteristica di questa
propagazione è che per realizzare il collegamento
bilaterale i segnali di entrambe le stazioni devono
essere inviati verso la zona di diffusione, dove
l'ammassamento è localizzato. Sembra ci siano delle
zone geografiche preferenziali dove si concentrano con
maggiore frequenza e regolarità' le cortine iper dense,
(in Europa per esempio si localizzano delle aree di
riflessione all'altezza della Svizzera occidentale, e
sopra l'Ungheria) e questo suppongo sia dovuto a
possibili anomalie del campo geomagnetico, nonché da
particolari caratteristiche legate al magnetismo interno
alla crosta terrestre di certe aree che potrebbero
favorire il fenomeno. I segnali sono caratterizzati da
un marcato scintillamento simile, anche se di minore
intensità' allo scintillamento introdotto dalle
riflessioni sulle cortine aurorali, inoltre le
"aperture" sono di durata limitata (decine di
minuti), poiché' sembra che le condizioni che
supportano l'anomalia decadano velocemente. Generalmente
la formazione delle masse verticali è correlato alle
formazioni dell'Es, anche se non se ne conoscono ancora
i legami e le interazioni. Quindi, come la propagazione
per Es, i periodi migliori vanno da Maggio a Settembre e
nel tardo pomeriggio, sera.
Influenza gravitazionale della Luna
L'attrazione gravitazionale della luna ha una
notevole influenza sulla terra, l'effetto forse più'
evidente e' quello relativo ai movimenti delle masse
oceaniche che generano le maree. L'attrazione
gravitazionale lunare e' più' forte ai solstizi e
dipende inoltre dalla distanza angolare che separa il
sole dalla luna. Le maree più' deboli avvengono sempre
al primo e all'ultimo quarto di luna. Il campo magnetico
presenta fluttuazioni che seguono la posizione
rispettiva della luna e del sole in rapporto alla terra.
La forza d'attrazione esercitata dal nostro satellite
potrebbe avere anche una qualche influenza nella
formazione dell'Es. Questo e' emerso anche da degli
studi specifici eseguiti presso i laboratori di Arecibo,
a Portorico. Si sono trovate delle correlazioni tra le
maree lunari e lo sviluppo dei venti ionosferici,
nonche' possibili interazioni con il campo geomagnetico.
Del resto, le molecole d'aria subiscono l'effetto della
forza di gravita' e del campo magnetico, le molecole di
gas, sono meno legate fra loro di quelle dell'acqua e
compiono spostamenti molto ampli a causa della
gravitazione solare e lunare.
Effetti meteorologici
Le piu' recenti ricerche scientifiche sembrano
dimostrare un'interazione tra la Ionosfera e la bassa
atmosfera. L'aeronomia e la dinamica dello strato
assorbente D, gli anomali assorbimenti delle radio onde
nella ionosfera, la formazione e la struttura dell'Es,
le correnti ionosferiche, nonché' la struttura della
regione F, dovrebbero essere studiate in correlazione
con la situazione termodinamica degli strati ionosferici
inferiori e quindi anche in relazione a quanto accade
nella troposfera. Questo è dovuto alla propagazione
dalla troposfera e dalla stratosfera verso la ionosfera
di un largo spettro di onde interne atmosferiche,
acustiche e gravitazionali oltre che da possibili
influenze gravitazionali della luna (maree). Movimento e
circolazione dei venti, turbolenze e correnti non
avvengono solo all'interno della troposfera ma accadono
fino all'altezza della regione E (fino a 100- 110
chilometri di altezza). La forza di interazione dipende
dalle caratteristiche della circolazione atmosferica,
dall'intensita' e dall'origine delle onde. La teoria
dell'influenza dei venti ionosferici, delle onde
gravitazionali associata all'azione delle condizioni
meteorologiche nella troposfera dovrebbe avere quindi
una rilevante influenza nella formazione delle nubi di
Es, che sembrano spesso associate a fronti di bassa
pressione. La condizione migliore sembra quella in cui
un'area di bassa pressione viene a trovarsi tra due
fronti freddi, poiche' a queste condizioni
meteorologiche dovrebbero essere associate forti venti e
turbolenze all'altezza della regione E, si tratterebbe
proprio di quei venti ionosferici che poi creano le
condizioni per addensare gli ioni creando le cortine ad
alta densita di elettroni liberi, causa appunto delle
rifrazioni per E sporadico. L'azione più' o meno
intensa delle onde gravitazionali, combinata alla
presenza di altri catalizzatori esterni quali
l'ablazione meteorica e la favorevole azione del campo
geomagnetico determinerebbero poi l'intensità' della
ionizzazione e quindi la capacita' di rimandare a terra
onde a frequenza elevata, sappiamo che all'aumentare
della frequenza utilizzata la capacita' di rifrazione
dell'Es diventa sempre più' rara poiché' diventa
sempre più' critico il livello di ionizzazione
necessario, questo potrebbe essere dovuto alla
difficoltà' di avere contemporaneamente attivi tutti i
fattori di cui abbiamo appena parlato. Dovrebbe esserci
inoltre una possibile correlazione tra i temporali e la
formazione dello strato E sporadico. Osservazioni
pratiche sembrerebbero confermare questa teoria. Molti
OM, sulla banda dei 10 metri per esempio, hanno
riscontrato frequentemente un significativo
miglioramento delle condizioni di propagazione subito
dopo un fenomeno temporalesco. Le correlazioni tra gli
strati bassi e quelli più' alti dell'atmosfera
terrestre sembrerebbe supportare quest'ipotesi. Le
violente agitazioni presenti all'interno di un fronte
temporalesco generano delle onde gravitazionali che si
trasmettono fino alla ionosfera e questo potrebbe essere
legato al miglioramento delle condizioni di propagazione
innescate dal temporale nonche' al possibile legame tra
temporali ed E sporadico. Questo legame anche se non ha
ancora ottenuto un'omologazione scientifica, sembra
essere sostenuto soprattutto dai radioamatori basandosi
soprattutto su osservazioni pratiche e statistiche.
Tuttavia la scienza ufficiale tenderebbe ad escludere
tale relazione sostenendo che le zone di transizione tra
la troposfera e la ionosfera, denominate tropopausa e
stratopausa proteggono per cosi dire gli strati
riflettenti da influenze sulla composizione molecolare e
di concentrazione elettronica da parte di fenomeni
troposferici, oltre che non trovare una relazione
statistica tra il verificarsi dell'Es e i temporali. E'
altresì vero comunque che sulla terra si verificano
statisticamente circa 100 scariche elettriche
temporalesche ogni secondo, con una concentrazione
soprattutto nella fascia dell'equatore e nell'emisfero
estivo (l'incidenza dell'Es è maggiore nei mesi estivi
e nella fascia tropicale), recenti studi della NASA
hanno trovato una maggiore frequenza di fulmini sulla
terra ferma rispetto al mare e una maggiore
concentrazione nella fascia tropicale Africana, in Nord
America e nel sud est Asiatico. Queste scariche
elettriche sviluppano una quantità' impressionante di
energia, abbiamo quindi un livello enorme di energia
potenziale che potrebbe agire come catalizzatore di Es,
è sicuro che non tutte le celle temporalesche danno
luogo alla formazione di Es ma potrebbe avvenire una
combinazione di eventi dove appunto l'energia elettrica
potrebbe avere la funzione di innesco. Un ulteriore
legame con le ipotesi appena discusse riguarda la
scoperta fatta negli ultimi anni di un interessante
fenomeno associato ai temporali, si tratta degli sprites
rossi.
Red sprites
Tra la fine degli anni 80 e gli inizi degli anni 90,
sono stati osservati per la prima volta delle larghe
emissioni luminose sopra un temporale attivo che si
propagano verso la ionosfera. Si tratta di estese ma
deboli scariche di luce di colore rosso (l'intensita'
luminosa puo' essere paragonata a quella di un'Aurora)
della durata di pochi millisecondi, associate a fulmini
nube-terra o intra-nube, durante una tempesta
temporalesca, lo sprite ha un' estensione è elevata, e
occupa un'area che in larghezza può arrivare anche fino
a 50 chilometri ed in altezza spingersi fino a 90 e più
chilometri. La parte più luminosa è localizzata
attorno ai 60-70 chilometri di quota, tuttavia a causa
della bassa luminosita' sono visibili solamente di notte
e nonostante la bassa luminosita' sono visibili anche
all'occhio umano,tuttavia sono necessarie delle
fotocamere sensibili per registrare le immagini migliori
che ovviamente sono eseguite in quota, sopra la coltre
di nubi.Raramente gli sprites avvengono singolarmente,
più' comunemente si verificano in raggruppamenti di due
o più emissioni che in ogni caso sono rare e casuali
poiche' avvengono solamente con un'incidenza pari all'1%
rispetto ai fulmini nube-terra. Recentemente, inoltre si
sono scoperte altre emissioni di natura non luminosa,
originate sempre da un temporale. Si tratta d'emissioni
brevissime (circa 1m/sec) di raggi gamma, localizzati ad
altezze di circa 30 chilometri, e di pulsazioni ad alta
frequenza (VHF), TIPPS (Trans-ionospheric pulse pairs),
d'intensita' 10.000 volte maggiore rispetto alle
sferiche generate dalle normali scariche elettriche
temporalesche. Il meccanismo più' probabile che innesca
la scarica sembra essere dovuto ad un accumulo di
cariche elettriche negative sulla parte superiore delle
nubi temporalesche, successivamente per effetto valanga
si genera una forte scarica elettrica con la ionosfera
Superiore che risulta invece essere caricata
positivamente Sono in corso ulteriori ricerche per
approfondire il fenomeno degli Sprites oltre che per
verificare le possibili influenze sulla Struttura
molecolare e sulla ionizzazione sia a breve sia a lungo
termine, della ionosfera.
