โดย จิตรยุทธ จุณณะภาต (HS0DJU)
ธรรมชาติการเดินทางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่ต่างกันมีความแตกต่างกัน คลื่นวิทยุความถี่ย่าน VHF จะเดินทางเป็นเส้นตรง (line of sight) ในขณะที่คลื่นความถี่ย่าน HF จะได้ประโยชน์จากชั้นบรรยากาศ ทำให้เดินทาง(ราวกับว่า)สะท้อนกลับลงมาจากชั้นบรรยากาศได้
ชั้นบรรยากาศกับช่วงเวลาของวัน
เนื่องจากชั้นบรรยากาศของโลกจะเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละช่วงเวลาของวัน ในเวลากลางวัน (ถูกแสงแดด) ชั้นบรรยากาศจะแบ่งเป็นชั้น D, E, F1 และ F2 ในขณะที่เวลากลางคืนชั้นบรรยากาศ (ไม่ถูกแสงแดด) ชั้น D หายไปและชั้น F1 และ F2 รวมตัวกัน เหลือเป็นชั้น E และ F
ทบทวนคุณสมบัติของชั้นบรรยากาศสักนิด
ชั้นบรรยากาศแต่ละชั้นก็มีคุณสมบัติของมันเอง เช่น ชั้น D (Daylight เกิดเฉพาะตอนถูกแสงอาทิตย์) จะดูดซับคลื่นย่าน 10 MHz และต่ำกว่า ชั้น F ในเวลากลางคืนจะมีความหนาแน่นของอิเล็คตรอนต่ำกว่าทำให้ความถี่สูงกว่า 7MHz เดินทางผ่านไป ไม่เหมือนชั้น F1 และ F2 ในเวลากลางวันที่ความหนาแน่นของอิเล็คตรอนสูง เมื่อคลื่นความถี่สูงกว่า 7MHz (เช่น 14-28MHz) เดินทางไปกระทบทำให้อิเล็คตรอนในชั้น F1 และ F2 สั่นและแพร่กระจายคลื่นกลับลงมาได้
แล้ว Grey Line ล่ะคืออะไร
Grey Line แปลแบบตรงๆ ตัวคือ เส้นสีเทา ซึ่งในความหมายกับเราคือเส้นแบ่งระหว่างกลางวันกับกลางคืน จะเป็นตอนกลางวันไปกลางคืน หรือ กลางคืนไปกลางวันก็ได้
เมื่อพระอาทิตย์ตกหรือขึ้นในบริเวณหนึ่งบนโลก (ไม่ว่าเวลาใด พระอาทิตย์กำลังตกและกำลังขึ้นที่ใดที่หนึ่งในโลกเสมอ) สิ่งที่เกิดขึ้นคือท้องฟ้าถูกพระอาทิตย์ส่องแสงและไม่ส่องแสงในบริเวณใกล้ๆ กัน Layer ของชั้นบรรยากาศที่มืดจะเป็น ชั้น E และ F ในขณะที่เมื่อถูกพระอาทิตย์ส่องจะเป็น D, E, F1 และ F2
หลักการหนึ่งที่ต้องรู้คือ ชั้นบรรยากาศ D อยู่ต่ำ อยู่ด้านล่างใกล้พื้นโลกที่สุด จะเกิดเร็วเมื่อพระอาทิตย์ส่องแสงโดน และหายไปเร็วเมื่อพระอาทิตย์ตก (เรียกว่า มาเร็ว ไปเร็ว ว่างั้นเถอะ) คือ เร็วกว่าชั้น F1 และ F2 ที่จะหายไปเมื่อบรรยากาศไม่ถูกแสงอาทิตย์ เพราะมันโอ้เอ้ยืดยาด กว่าอิเล็คตรอนอิสระจะ (re)combine (รวมตัวกลับ) กับนิวเคลียสกลายเป็นอะตอมของแก๊สกลายเป็นชั้น F ใช้เวลา (เพราะมันอยู่สูง ความหนาแน่นโมเลกุลแก๊สต่ำ การจะรวมตัวของอนุภาคจากสภาวะพลาสม่ามาเป็นอะตอมปกติ จึงใช้เวลานาน)
ทีนี้ ตรง "รอยต่อ" ของกลางวันกับกลางคืนเนี่ย สิ่งที่เกิดขึ้นพูดง่ายๆ ก็คือ "ชั้น D หายไป โดยยังมีชั้น F1, F2 อยู่"
ผลที่เกิดขึ้น
เจ้าชั้น D เนี่ย ปกติมันดูดซับ (absorb) คลื่นวิทยุความถี่ต่ำ เช่นต่ำกว่า 10MHz ลงมา ยิ่ง 3.5, 1.8MHz หรือต่ำกว่ายิ่งดูดซับมาก (นั่นเป็นเหตุผลหนึ่งที่ในช่วงกลางวันเรามักรับสัญญาณวิทยุกระจายเสียงระบบ AM ที่มีความถี่ประมาณ 1MHz ได้ไม่ไกลเท่าช่วงกลางวัน) คราวนี้เมื่อชั้นบรรยากาศ D หายไปเร็วกว่า F1, F2 คลื่นความถี่ต่ำๆ อย่าง 1.8 - 7MHz ที่เคยโดน D layer ดูดซับไปในตอนกลางวัน ก็ทะลุไปถึง F1, F2 (ที่ยังโอ้เอ้ไม่ยอมหายไป คือมันหายไปช้ากว่าชั้น D) ได้
ทำให้ในช่วงเวลา เช้ามืด หรือ ตกค่ำ คลื่น HF ด้าน Low band (1.8-7MHz) จะเดินทาง (propagate) ได้ดีกว่าปกติ ลองดูภาพที่ 1
ภาพที่ 1 ในเวลาเช้ามืดหรือตกเย็น
D layer จะหายไป แต่ F1, F2 layer จะยังอยู่
ทำให้คลื่น HF Low band ทะลุผ่านไปถึงชั้น
F1, F2 ได้ง่ายๆ ไม่มีชั้น D คอยดูดซับไว้
ทีนี้ เพื่อนๆ ก็คงอยากทดลองออกอากาศ หรือ รับฟังสัญญาณจากเพื่อนต่างประเทศในช่วงเวลาเช้ามืดหรือตกเย็นบ้างแล้วนะครับ บางครั้งเราก็ติดต่อได้ไกลๆ เชียวล่ะ
สำหรับวันนี้ หมดข้อความแล้วนะครับ
QRU 73 DE HS0DJU (จิตรยุทธ จุณณะภาต)
