VHF/UHF

traduzido do original de William R. Hepburn, Centro de Informações DX

Propagação: Modos ” Tropo” 

A propagação troposférica é a propagação de rádio que ocorre na camada mais baixa da atmosfera da Terra – a troposfera. É 100% relacionado ao clima. Um modo Tropo DX é qualquer condição anormal que espalha, reflete ou refrata sinais VHF, UHF e/ou micro-ondas na troposfera, causando alterações em sua cobertura normal. Outro nome para isso é propagação anômala, ou AP para abreviar. Cordilheiras altas formam uma barreira física à propagação troposférica, portanto, o tropo é mais raro nas regiões montanhosas ou entre elas. Os desertos são geralmente muito secos para suportar os modos troposféricos de longa distância. Existem seis modos DX troposféricos principais. Os efeitos de refração e dutos são semelhantes aos que causam miragens visuais. Portanto, os sinais distantes recebidos via tropo podem ser considerados “miragens de rádio”. Os sinais que normalmente estão abaixo do horizonte de rádio e fora de alcance aparecem acima do horizonte de rádio e podem ser recebidos. (Observe que devido à diferença de comprimentos de onda, o horizonte de rádio está mais distante do que o horizonte visual). Segue uma descrição dos modos tropo:

1) LINE-OF-SIGHT (GW) – Também conhecido como Groundwave. Recepção contínua contínua normal onde as antenas receptoras e transmissoras podem se ver, levando em consideração a curvatura da Terra de 4/3 das ondas de rádio. A Figura 1 ilustra as condições normais em que o receptor está fora de alcance. 

Normal

2 ) DISPERSÃO TROPOSFÉRICA (TrS)   – Uma condição quase sempre presente que traz sinais oscilantes distantes além da linha de visão normal. A dispersão dos sinais ocorre em contato com descontinuidades na troposfera. Essas descontinuidades podem ser pequenas variações de temperatura ou umidade, como aquelas que podem ser encontradas ao redor de camadas de nuvens, nuvens individuais, correntes ascendentes, descendentes, pequenas gotas como garoa e neblina, ou podem ser grandes, como a tropopausa (o limite entre troposfera e estratosfera). A tropopausa fornece a maior parte da dispersão de longa distância devido à sua altura extrema acima do solo.

3 ) SUPER-REFRAÇÃO TROPOSFÉRICA (TrE) – Também conhecido como Aprimoramento Troposférico ou Dobra Troposférica. A super-refração ocorre quando a troposfera inferior se torna estratificada em duas camadas estáveis. Uma camada quente e seca sobre uma camada fria e úmida (com quente e frio sendo termos relativos). Essa configuração é chamada de inversão. Normalmente na baixa troposfera, as temperaturas diminuem com a altura e a umidade aumenta com a altura – por isso são chamadas de inversões. Os sinais se dobram à medida que cruzam a inversão. Quando eles começam a se inclinar para baixo, os sinais podem viajar mais longe, atingindo lugares que normalmente estão além do horizonte de rádio e fora de alcance. A flexão efetiva agora é menor que 4/3 do raio da Terra, mas ainda mais de 1 raio da Terra. A base da inversão é considerada o solo. O topo da inversão é o limite da massa de ar.

Super-refração

4 ) DUTO TROPOSFÉRICO (TrD) – O duto ocorre quando a flexão super-refrativa se torna tão grande que o sinal atinge o solo a uma distância muito distante do transmissor – e é então refletido de volta para a inversão, para então ser refratado de volta para baixo novamente. Em essência, os sinais ficam presos em uma “camada de aprisionamento” ou duto. A flexão efetiva agora é menor que 1 raio da Terra.A base do duto é o solo. O topo do duto é o limite da massa de ar. Os sinais enfraquecem ao refletir no solo. Os sinais que refletem na superfície da água (oceano/lago) retêm muito mais força. Um efeito colateral do duto é o alcance reduzido para aeronaves voando acima da inversão. A maioria dos dutos ocorre abaixo de 3.000 m (10.000′). Acima desse nível, o ar começa a ficar muito esparso em densidade para que as inversões sejam fortes o suficiente. A espessura do duto (que é igual à altura da inversão para um duto de superfície) pode determinar aproximadamente a frequência mais baixa utilizável (afetada) ( LUF ). A Figura 3 ilustra o duto.

Canalização

5 ) DUTO TROPOSFÉRICO ELEVADO -Nos casos em que o topo da inversão está muito acima do solo, pode ser possível que a umidade de baixo nível suba e se acumule abaixo do topo da inversão. Nesses casos, 3 camadas diferentes de massa de ar podem se formar – com a camada superficial sendo um pouco mais quente e seca do que o ar frio e úmido mais alto. Isso resulta em um duto que é elevado acima do solo. Embora os sinais estejam sendo transportados longe do transmissor, os receptores em baixa altitude não poderão recebê-los. Apenas mastros altos ou locais em colinas altas que “enfiam” no duto poderão receber os sinais. Muitas vezes, esse também é o caso do transmissor, pois mastros altos ou locais em colinas altas que entram no duto têm acesso direto a ele. Embora a maior parte dos sinais presos permaneça dentro do duto, eles podem ocasionalmente escapar permitindo uma recepção aleatória e irregular sob o duto. Muitas vezes, os dutos longos podem consistir em porções que são baseadas na superfície e porções que são elevadas. Um duto elevado que atinge a superfície em ambas as extremidades pode resultar em recepção distante sem que qualquer outra coisa entre eles seja recebida. Esses dutos são apelidados de “buracos de minhoca tropo”, pois agem como um buraco de minhoca da ficção científica. A Figura 4 ilustra o duto elevado. como eles agem como um buraco de minhoca da ficção científica. A Figura 4 ilustra o duto elevado. como eles agem como um buraco de minhoca da ficção científica. A Figura 4 ilustra o duto elevado.

Dutos Elevados

6 ) SUB- REFRAÇÃO TROPOSFÉRICA (-Tr) – Também conhecida coloquialmente como “Anti-Tropo”. A sub-refração ocorre quando a troposfera inferior se torna instável com uma queda de temperatura maior que o normal com a altura. Os sinais curvam-se gradualmente para cima. A flexão efetiva é maior que o raio normal de 4/3 da Terra. Isso resulta em alcance reduzido para todos os sinais. O grau de flexão anormal durante um evento de sub-refração extrema é muito menor do que o observado durante a super-refração extrema. A Figura 5 ilustra a sub-refração.

Sub-refração
Principais Tipos de Tropo, classificados de acordo com a Meteorologia1) TROPO DE RADIAÇÃO [R/Tr] – Também conhecido como Tropo de Resfriamento Radiativo ou Tropo Noturno. Um evento noturno comum que geralmente ocorre durante noites claras e calmas em terra. O resfriamento radiativo resulta em condições mais frias e úmidas perto da superfície, o que forma uma inversão rasa. Essa inversão geralmente “queima” logo após o nascer do sol. Devido à sua natureza rasa, o Radiation Tropo segue frequentemente a topografia do terreno.
2 ) TROPO DE ALTA PRESSÃO [H/Tr] – Também conhecido como Tropo de Subsidência. O ar descendente (subsidência) em um sistema de alta pressão aquece e seca à medida que desce. Muitas vezes, o ar úmido frio pode ficar preso embaixo, formando uma inversão. O tropo de alta pressão pode durar o dia todo. Muitas vezes, o Tropo de Radiação ocorre simultaneamente à noite, bloqueando os sinais mais distantes do Tropo de Alta Pressão. Como resultado, as condições geralmente podem ser melhores durante o dia.
3) TROPO FRONTAL [F/Tr] – As inversões frontais podem ser encontradas na área à frente de uma frente quente que se aproxima, atrás de uma frente fria de partida, ou ao norte de uma frente quase estacionária. As intempéries geralmente acompanham as frentes e podem dificultar a formação de dutos. Devido ao movimento normalmente rápido das frentes frias, os eventos tropo frontais frios geralmente são de curta duração.

4) ADVECTION TROPO [A/Tr] – Advection Tropo vem em duas formas:
 4A) Warm Air Advection Tropo [WA/Tr] ocorre quando o ar quente e seco se sobrepõe a uma terra mais fria e úmida (exemplo: terra recentemente encharcada de chuva) resultando em uma superfície rasa inversão.  4B) Tropo de Adveção de Ar Frio [CA/Tr]
ocorre quando o ar frio e úmido corta o ar mais quente e seco no ar. Isso pode ocorrer frequentemente ao longo dos flancos norte e oeste dos ciclones tropicais à medida que avançam para as zonas temperadas.
5) DOWNSLOPE TROPO [D/Tr] – Também conhecido regionalmente como Chinook Tropo, Santa Ana Tropo, Fœhn Tropo, Bora Tropo, Zonda Tropo, etc. Downslope Tropo é causado pelo ar que desce a encosta de uma montanha que aquece e seca à medida que desce. Se a massa de ar pré-existente estiver fria o suficiente, ela pode ficar presa sob uma inversão.6) VALLEY TROPO [V/Tr] – O ar quente e seco pode substituir o ar úmido mais frio preso em um vale sob a inversão resultante. Isso é diferente do Tropo de Radiação em conformidade com a topografia em que a inversão pode persistir durante todo o dia, muito depois de quaisquer efeitos radiativos terem se dissipado.
7) TROPO MARINHO [M/Tr] – Também conhecido como Tropo Marítimo, Tropo Oceânico ou Tropo Efeito Lago. O Tropo Marinho ocorre quando o ar quente e seco substitui um corpo de água mais frio. As inversões marinhas geralmente se estendem por toda a extensão dos lagos e podem se estender por milhares de quilômetros sobre o oceano. Também se espalha em áreas costeiras por meio da brisa do mar ou do lago. O tropo marinho pode ser aprimorado ou combinado com outros tipos, como o tropo de alta pressão. Normalmente atinge o pico durante a tarde, quando a inversão é mais forte. Fora da zona equatorial, a primavera e o início do verão são as melhores estações.
E quanto aos dutos de evaporação ?
Os dutos de evaporação são fenômenos onipresentes sobre corpos d’água que afetam as frequências de micro-ondas. Eles são causados ​​pela queda acentuada na umidade acima da água. Por causa de sua natureza onipresente, eles não devem ser considerados propagação anômala (no sentido de um modo de DX). A espessura desses dutos de superfície varia entre 0-100′ (0-30 m). Essas espessuras rasas só suportam frequências > 3 GHz. Os dutos de evaporação não se espalham para o interior. RACONs (radar beacons) e radares de navios são transmissores cujos alcances são normalmente estendidos por dutos de evaporação. Isso às vezes causa dificuldades na interpretação dos ecos do radar.
Inversões e dutos mais espessos que ocorrem sobre ou perto de corpos d’água, que afetam frequências < 3 GHz, são o resultado de sistemas climáticos (sinóticos e de mesoescala) produzindo Tropo Marinho (observado acima), Tropo de alta pressão, etc. Em frequências de micro-ondas , também é possível que outros modos tropo se conectem e sejam estendidos pelos dutos de evaporação onipresentes.O que significa uma “inversão” ?
Em uma troposfera normal (a camada mais baixa da atmosfera), a temperatura diminui com a altitude e a umidade relativa aumenta. Em uma inversão, acontece o contrário; a temperatura aumenta com a altitude e/ou a umidade relativa diminui com a altitude.
Modos DX Troposféricos Exóticos  Aqui estão alguns outros modos troposféricos que são mais raros e exóticos:1) RAIN SCATTER (RS) – A dispersão da chuva ocorre principalmente nas bandas mais altas de UHF e micro-ondas. Uma faixa de chuva muito forte à distância pode espalhar ou mesmo refletir sinais. O efeito é aquele usado para Radares Meteorológicos. (Observe que a neve não é um refletor útil). Os sinais podem parecer chegar da direção errada – a da faixa de chuva em vez do transmissor.
2) DISPERSÃO DE granizo (HS) – Semelhante ao espalhamento de chuva, mas causado pelo granizo.3) ICE PELLET SCATTER (SS) – Conhecido como Sleet Scatter nos EUA. Semelhante ao Rain Scatter, mas causado por Ice Pellets.

4) LIGHTNING SCATTER (LS) – Lightning Scatter é um modo raramente relatado que afeta UHF e microondas. É muito semelhante ao Meteor Scatter (MS). Rajadas curtas e rápidas de recepção são causadas pela reflexão das trilhas ionizadas forjadas por relâmpagos.5) AIRCRAFT SCATTER (AS) – Causado por reflexos de aeronaves. A dispersão de aeronaves é mais comum dentro de 10 milhas de um aeroporto ativo.
Modos omnipresentes.Reflexões de colinas, montanhas, edifícios e Difração Knife-Edge por si só não são considerados verdadeiros modos DX, pois são onipresentes. No entanto, quando presentes em combinação com tropo, eles podem ajudar a estender ainda mais o alcance do sinal.“Pular”. Existem também condições na ionosfera que produzem recepção distante através de um conjunto totalmente diferente de modos (afetando principalmente frequências abaixo de ~ 120 MHz). O salto e a dispersão ionosféricos não são causados ​​pelo clima, mas sim pela interação entre o Sol e a atmosfera externa da Terra, pela convergência do vento ionosférico que aumenta a concentração de nucelos iônicos, como poeira meteórica ou terrestre (vulcânica, etc.), por sprites de tempestade e outros fenômenos possíveis. A propagação ionosférica também pode ser classificada por caráter. Estes incluem E-Skip Esporádico (ES), E-Skip Auroral (AE), Dispersão Auroral (AU), F2-Skip (F2), Trans-Equatorial (TE), Dispersão Meteórica (MS) e Dispersão Ionosférica (IS). Para obter mais informações sobre esses modos, consulte o artigo da Wikipedia sobrePropagação VHF-UHF .
Ao discutir a propagação de rádio, deve-se fazer um esforço para não chamar a propagação troposférica de “Skip”, pois isso é reservado para a propagação ionosférica. O termo coloquial “Tropo” (TR) é mais apropriado e tecnicamente correto.