I Condotti Atmosferici e il ponte Sardegna-Liguria
Durante la serata dei blip impazziti dell'app abbiamo capito che "M.te_Carmo 🇮🇹" è un repeater in Liguria. Da circa due settimane, all'inizio solo dalle 18 e ora quasi in modo stabile per tutta la giornata, riceviamo (e qualche volta veniamo ricevuti) a oltre 380 chilometri di mare aperto. Da lì, grazie ai vari hop, contattiamo il resto d'Italia e la Svizzera. Figo! Ora però vorremmo capire come sia possibile una cosa del genere.
A 868 MHz le onde viaggiano quasi in linea retta e si perdono all'orizzonte dopo poche decine di chilometri. Che un segnale come il nostro copra 380 km sul mare non è un comportamento normale. O forse sì. L'aria non è tutta uguale: il suo indice di rifrazione cambia con la temperatura, la pressione e soprattutto l'umidità. Quando questi parametri variano gradualmente con la quota, le onde proseguono dritte. Quando cambiano bruscamente a un'altezza precisa, le onde si piegano.
L'alta pressione stabile di queste settimane di aprile fa scendere una massa d'aria calda e secca che si comprime e si riscalda ulteriormente. Questa massa scorre sopra il mare, che in primavera è ancora freddo. L'aria a contatto con il mare resta fresca e umida, più densa. Sopra, l'aria calda e secca è meno densa. Il confine tra i due strati crea una discontinuità nell'indice di rifrazione: le onde radio che lo attraversano vengono piegate verso il basso, rimbalzano sulla superficie del mare, risalgono, vengono piegate di nuovo. Il segnale resta intrappolato tra il mare e questo "soffitto" caldo, rimbalzando come la luce dentro una fibra ottica. Si forma quello che viene chiamato un condotto troposferico (tropospheric duct), una guida d'onda naturale che può trasportare segnali per centinaia di chilometri. Nel 2023, un tracker LoRaWAN installato su un peschereccio portoghese ha raggiunto un gateway alle Canarie a 1336 km, proprio sfruttando un condotto di questo tipo.
Le nostre osservazioni seguono lo stesso schema. Nelle prime giornate, intorno al 12 aprile, l'inversione si formava nel tardo pomeriggio col riscaldamento diurno della costa: il collegamento con la Liguria compariva dalle 18 e spariva durante la notte. Col passare dei giorni l'alta pressione si è stabilizzata, lo strato caldo è rimasto in posizione e il ponte è diventato quasi permanente.
Per certi versi ne abbiamo avuto la controprova. Tra il 22 e il 23 aprile una perturbazione ha portato un calo delle temperature, forte vento e pioggia. Queste condizioni hanno modificato questo equilibrio tra gli strati d'aria, distruggendo la discontinuità. Il collegamento è andato a singhiozzo e poi è crollato. Quando l'alta pressione è tornata, a partire dal 24 aprile, il ponte si è riaperto immediatamente.
Ora, questa è la nostra interpretazione del fenomeno, messa insieme cercando e confrontando vari articoli trovati sul web. Non abbiamo strumenti meteorologi né le conoscenze nel campo per dire con certezza cosa sta accadendo sopra questo tratto di mare. Se mai qualche radioamatore esperto o meteorologo dovesse capitare su questo post, e volesse confermare o ancora meglio correggere questa interpretazione, siamo assolutamente interessati. Magari scrivendoci su meshcore, finché il condotto ce lo concede.
C'è infine un risvolto pratico. Quando una mesh ancora poco matura, disegnata per qualche decina di nodi locali, si trova a parlare con centinaia di contatti dal continente, il traffico, soprattutto quello non voluto, aumenta di improvviso e ogni analisi, anche tramite l'analyzer di MeshCore Italia, rimane complessa. MeshCore offre già strumenti per gestire il problema: identificatori di percorso più grandi, il Region Scope (disponibile dalla v1.12.0 per i messaggi di canale) e il Default Scope (introdotto con la v1.15.0, estende lo scoping a messaggi diretti, annunci e tutto il traffico originato dal nodo). Su questo stiamo tenendo aggiornata la nostra guida con le buone pratiche nella configurazione di un repeater.
Nel frattempo ci godiamo questo fenomeno che per noi era sconosciuto. Ma per le comunicazioni di tutti i giorni la rete deve continuare ad affidarsi ai ripetitori locali e non ai regali o capricci dell'atmosfera.
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