Indici geomagnetici e prediction software

[IK7JWY]

Leggevo altrove del motivo per il quale i vari software in circolazione con cui si redigono tabelle o mappe di propagazione mensile (letteralmente in inglese "prediction software") non tengono conto degli indici di attività geomagnetica A e K.
Il motivo è meno intrigante di quanto si possa supporre. E' a tutti nota l'importanza di tali indici e la notevole ricaduta che l'attività geomagnetica esercita sulla propagazione ionosferica. Ma semplicemente tali software non prendono in considerazione tali indici perchè si basano sul modello medio mensile della ionosfera ("monthly mean") a sua volta edificato sul concetto di Smoothed Sunspot Number. Ciò che vediamo negli output di tali software (tabelle, mappe etc) è la situazione "media mensile" che ci si potrà aspettare nel mese in considerazione, con la conseguente possibilità che , ad esempio, la MUF di un giorno qualsiasi del mese ad un'ora qualsiasi e per una tratta prestabilita sia al disopra o al disotto del valore indicato. Sono, cioè, previsioni o , meglio, individuazione di tendenze, a lungo termine, utili per esempio ad avere una idea complessiva e generale di ciò che ci si potrà aspettare dalla ionosfera il mese prossimo.
Tali software, dunque, ipotizzano implicitamente una condizione geomagnetica di calma , dunque senza gli effetti deleteri di tempeste geomagnetiche.
Anche HamCAP di VE3NEA, utilizzato sinora qui su Hamradioweb per la redazione delle mappe propagative del mese in corso, non fa eccezione. Pur essendo prevista, in tale software, la possibilità di spuntare l'opzione "Kp" e inserire un valore qualsiasi di questo indice, in realtà ciò serve a ben poco, non essendo il motore di calcolo (VOACAP) a cui si appoggia HamCAP in grado di tenere conto dell'attività geomagnetica.
Un altro software, invece, è in grado di tenere conto dell'attività geomagnetica, consentendo una valutazione più a breve termine delle condizioni di propagazione ionosferica. Si tratta di Proplab-PRO, basato sul motore di calcolo "International Reference Ionosphere 2007", che però non è freeware.


Ad ulteriore chiarimento, inserisco di seguito, per comodità, quello che G4ILO (autore di VOAprop, altro software freeware VOACAP-engine based) ha scritto in merito, nell'help del suo software:

"The VOACAP model is calibrated using the smoothed sunspot number, which is a 13-month rolling average centered on the month in question. The SSN for the current month and the months ahead can't possibly be known, so predicted values are used. It should be evident from this that VOACAP - and consequently VOAProp - cannot forecast the exact propagation on a given date. Instead, it shows the typical expected propagation under the conditions given. The real propagation may be better, or worse, than shown. As a rule of thumb, so experts say, the maximum operating frequency on any given day may vary by +/- 15% of the average predicted for that month. This can have a significant effect on the DX workable at that time. When conditions are above average, signals may be propagated further by one or two extra ionospheric hops. When they are below average, signals may not reach as far as shown, and a band that is shown as open to a few areas may be closed altogether.
It is important to understand, therefore, that VOAProp can only give a general indication of the conditions that may be expected. The VOACAP model doesn't take any account of how conditions change day-to-day in reaction to dynamic changes in solar weather. These changes are reflected (though only partially) in the values for 10.7cm solar flux, A index and K index. These indices, broadcast regularly by WWV, are used by VOAProp only to give a general assessment of what actual conditions may be like, relative to the average predicted propagation. VOACAP does not use these solar indices in any way, and therefore they have no effect on the propagation plotted on the map."

Più chiaro di così...

[IZ5CML]

Re: Indici geomagnetici e prediction software

E' tutto molto chiaro Art, riguardo il lavoro di G4ILO appunto era ben specificato nelle sue caratteristiche.

Mentre Hamcap ha un comportamento un pò ambiguo, in quanto, c'è la possibilità di inserire il K, addirittura il Kp e legato con Ionoprobe, ma i risultati ottenuti sono molto poco realistici, in pratica con k<5 non cambia niente, cosa che non è corretta, e poi, sopra, si limita ad abbassare Muf ed intensità dei segnali, senza simulare correttamente cosa accade ai path polari.
Questo ovviamente perchè il motore di tutto, il Voacap, utilizzabile anche da solo senza hamcap, non contempla come input l'indice K.
E' comprensibile, è nato per le broadcasting, e sicuramente lì non c'era interesse a capire cosa succede in quei rari eventi di tempesta geomagnetica, anche perchè la maggior parte delle frequenze BC sono sotto i 15mhz, meno afflitte da questi fenomeni, e poi i segnali erano di solito irradiati da molto vicino ai possibili ascoltatori, di certo non tramite path polare !

Dal mio personale punto di vista, preferisco usare il vecchio W6EL, che ha i suoi bravi limiti, ma, è molto preciso, non peggio di hamcap, anche sulle bande basse e sui LP (cosa che a volte Hamcap-Voacap sbaglia, anche qui... quale BC aveva interesse ad arrivare via LP ?), e, fornisce un'idea abbastanza realistica di cosa succede con K alto, "azzoppando" per primi proprio i path polari.
Serve ?
Mah, a livello di predizioni non direi**, in quanto le predizioni si fanno in condizioni "ideali", simulando il flusso o le macchie medie del periodo preso in eseme, sarebbe "assurdo" simulare con K alto, in quanto situazione temporanea e molto saltuaria per fortuna.
A livello didattico secondo me è molto utile, l'OM che apre Hamcap, mette 60-70 di SN e si ritrova la west coast "spalmata" su tutte le bande alte, quando invece con il K e l'A di questi giorni, non si sente nemmeno in 20m, sicuramente non viene molto incentivato a seguire la situazione solare e geomagnetica, come speso si sente dire a vecchi OM e/o poco attenti a questo argomenti "tanto la propagazione, come il tempo, fa cosa gli pare..."

** con delle eccezioni, mettiamoci in un contest di 48h, il sabato tutto è stato tranquillo, k basso, condizioni buone, la notte arriva il CME ed il k balza a 5, la domenica troveremo condizioni del tutto diverse rispetto al sabato, soprattutto con gli USA, le bande apriranno (SE apriranno...) dopo e si chiuderanno molto prima, per alcune tratte (W6-7) non ci sarà proprio storia.
Se la cosa non si sa per esperienza, con Hamcap si avranno indicazioni non credibili, che potrebbero far prendere scelte sbagliate, con W6EL o con un altro software che contempli l'indice K avremmo una decente approssimazione.


Ci sono diversi software che considerano gli indici geomagnetici, sicuramente eccellenti, il fatto è che non sono free, anzi, sono anche abbastanza costosi, e, diciamolo, spero non si scandalizzi nessuno, difficilissimi se non impossibili da "trovare" su altre vie, in quanto pochissimo alla -10 diffusi.

[IK7JWY]

Re: Indici geomagnetici e prediction software

Mentre Hamcap ha un comportamento un pò ambiguo, in quanto, c'è la possibilità di inserire il K, addirittura il Kp e legato con Ionoprobe, ma i risultati ottenuti sono molto poco realistici, in pratica con k<5 non cambia niente, cosa che non è corretta, e poi, sopra, si limita ad abbassare Muf ed intensità dei segnali, senza simulare correttamente cosa accade ai path polari.

In effetti, me ne sono accorto anche io. Bisognerebbe chiedere ad Alex VE3NEA quale algoritmo ha utilizzato per tenere conto in quel modo dell'indice Kp. Anche se, ora che faccio mente locale, mi pare di averlo letto da qualche parte. In ogni caso, resta un artifizio nella realtà poco utile, visti i risultati.

Questo ovviamente perchè il motore di tutto, il Voacap, utilizzabile anche da solo senza hamcap, non contempla come input l'indice K.
E' comprensibile, è nato per le broadcasting, e sicuramente lì non c'era interesse a capire cosa succede in quei rari eventi di tempesta geomagnetica, anche perchè la maggior parte delle frequenze BC sono sotto i 15mhz, meno afflitte da questi fenomeni, e poi i segnali erano di solito irradiati da molto vicino ai possibili ascoltatori, di certo non tramite path polare !

Sicuramente il VOACAP, evoluzione (effettivamente finanziata da Voice Of America) del precedente IONCAP (Ionospheric Radio Propagation) realizzato dalla U.S. Army Radio propagation Agency (http://www.voacap.com/documents/familychart.pdf) , è nato per finalità diverse dalle nostre. Esso fu concepito per facilitare la pianificazione di sistemi di radiocomunicazione in HF e l'allocazione delle frequenze.
Il background da cui è partita la sua realizzazione, tuttavia, giustifica la sua attendibilità, una volta riconosciuti i suoi limiti (modello medio mensile e calma geomagnetica) e se lo si utilizza per scopi corretti. E' chiaro che addentrandoci nella variabilità giornaliera degli indici di attività solare e di attività geomagnetica, il modello medio mensile basato sui valori "smoothed" mensili rischia di fornire risultati lontani dalla realtà.
Volendo fare una analogia, il modello medio mensile mi dice in che "stagione" ci troveremo ad esempio il mese prossimo. E' chiaro poi che durante la "stagione" ci potranno essere giorni di sole e giorni di pioggia..
Francamente, utilizzati in questa ottica, i software VOACAP-engine based sinora da me utilizzati hanno fornito risultati confortati dal riscontro della realtà, tranne appunto in occasione di disturbi geomagnetici. Ma questo era insito nelle premesse.

Dal mio personale punto di vista, preferisco usare il vecchio W6EL, che ha i suoi bravi limiti, ma, è molto preciso, non peggio di hamcap, anche sulle bande basse e sui LP (cosa che a volte Hamcap-Voacap sbaglia, anche qui... quale BC aveva interesse ad arrivare via LP ?)

W6ELprop non manca nel mio Hard disk
Sarebbe interessante fare dei confronti qui sul forum tra HamCAP (VOACAP) e W6elprop (Non VOACAP), per esempio in occasione di qualche dxpedition, ma naturalmente in condizioni di quiete geomagnetica.

Ci sono diversi software che considerano gli indici geomagnetici, sicuramente eccellenti, il fatto è che non sono free, anzi, sono anche abbastanza costosi, e, diciamolo, spero non si scandalizzi nessuno, difficilissimi se non impossibili da "trovare" su altre vie, in quanto pochissimo alla -10 diffusi.

Confermo, ahimè...