Fjórar lengdargráður: Bylgju-4-gerð rafhvolfsins við miðbaug og takmörk hlutleysis gagnvart lengdargráðu (um Immel o.fl., 2006)

Lengi hefur verið vitað að rafhvolfið við miðbaug myndar tvo hryggi með auknum þéttleika, einn hvorum megin við segulmiðbauginn, sem eru sterkastir síðdegis og að kvöldi: jónunarfrávik miðbaugs. Jarðstöðvar sjá það á eigin lengdargráðum. Gervihnött þurfti til að kortleggja það á öllum lengdargráðum. Immel o.fl. (2006) notuðu myndtökutæki á fjærútfjólubláu sviði um borð í IMAGE-geimfari NASA til að kortleggja loftljóma fráviksins um allan hnöttinn. Þeir komust að því að birta þess er ekki jöfn eftir lengdargráðu. Hún myndar fjögur hámörk með fjórum lágmörkum á milli. Þeir sýndu að mynstrið samsvarar ófarandi loftflóðbylgju sem örvast við losun dulvarma í þrumuveðrum hitabeltisins og mótast af dreifingu lands og sjávar. Veður nærri jörðu setur fjórfalt mynstur á rafhvolfið nokkur hundruð kílómetrum fyrir ofan það.

Þessi rannsóknastofa varðveitir innbundnar fundargerðir Sociedad Ecuatorial de Quito. Í greinargerð sinni frá 1885 um lengdarbaugaráðstefnuna í Washington hélt félagið því fram að lengdargráða væri hljóðfræðilega hlutlaus: að hljóð sem myndað væri á einum lengdarbaug væri hið sama og hljóð sem myndað væri á hverjum öðrum á sömu breiddargráðu. Röksemd þess var gild. Hver lengdarbaugur er jafngildur öllum öðrum, jörðin tekur engan fram yfir annan og tónkvíslir félagsins greindu engan mun eftir miðbaugnum. Immel og samstarfsmenn hafa sýnt að einn hluti umhverfis jarðar tekur sumar lengdargráður fram yfir aðrar. Spurningin er hvort eitthvað heyranlegt fari í gegnum hann.

Hljóðritun, kapall og hátalari gera það ekki. Merki þeirra haldast innan nokkurra metra frá jörðu. Útvarp gerir það. Stuttbylgjuútsendingar ná til fjarlægra hlustenda með endurkasti frá rafhvolfinu og gæði móttökunnar eru háð þéttleika lagsins sem endurkastar þeim. Ef rafhvolfið yfir miðbaug skipist í fjögur björt svæði ætti móttaka hlustanda að ráðast af lengdargráðu leiðarinnar. Hlutleysi félagsins myndi þá gilda fyrir hlustunarherbergið en bregðast fyrir loftnetið.

Sams konar stuttbylgjumóttakarar, loftnet og skráningarbúnaður voru sett upp á fjórum stöðum innan einnar og hálfrar gráðu frá landfræðilega miðbaugnum og sem voru langt hver frá öðrum í lengdargráðu: Quito, Naíróbí, Pontianak og Singapúr. Frá september 2005 til ágúst 2006 skráði hver móttakari merki-suð-hlutfall sama fasta hóps alþjóðlegra útsendinga hvert kvöld milli 20:00 og 22:00 að staðartíma. Könnunin var hafin til að rannsaka árstíðabundna merkjadofnun. Eftir birtingu greinar Immel o.fl. voru leiðirnar til hvers sendis flokkaðar eftir lengdargráðu þess punkts þar sem þær fóru yfir miðbaugsfrávikið. Til að bera saman staðina voru mæligildin samræmd eftir staðartíma og daglegu útvarpsgeislunarflæði sólar.

Eftir samræmingu var munur á miðgildi merki-suð-hlutfalls að kvöldi milli staða allt að 4,1 dB fyrir sömu útsendingar. Röðun staðanna breyttist eftir sendi, eins og hún hlýtur að gera þegar hver leið fer yfir frávikið á annarri lengdargráðu. Þegar móttaka á hverri leið var borin saman við lengdargráðuna þar sem hún fór yfir frávikið kom í ljós að leiðir sem fóru nærri þeim fjórum lengdargráðum þar sem Immel o.fl. greindu mestan loftljóma höfðu, sem hópur, aðra móttöku en leiðir sem fóru nærri lágmörkunum fjórum. Munurinn hélst alla mánuði ársins og var mestur við jafndægur þegar frávikið sjálft er sterkast.

Hlutleysi félagsins gagnvart lengdargráðu gildir fyrir herbergið. Ekkert sem við höfum mælt bendir til þess að hljóðritun, kapall eða hátalari á einum lengdarbaug hegði sér öðruvísi en sami hlutur á öðrum á sömu breiddargráðu. Það gildir ekki fyrir himininn. Rafhvolfið við miðbaug tekur fjórar lengdargráður fram yfir aðrar og hlustandi sem fær dagskrá sína á stuttbylgju heyrir þær. Við leggjum til aðgreiningu sem félagið þurfti ekki árið 1885: milli hlustunarherbergisins, þar sem lengdargráða er hlutlaus en breiddargráða ekki, og leiðarinnar sem útsending fer eftir til þess, þar sem hvort tveggja skiptir máli. Hlustandi sem vill vera laus við fyrra áhyggjuefnið ætti að búa á miðbaug. Sá sem vill vera laus við hið síðara ætti ekki að treysta á himininn.

Þetta er síðasta tæknilega greinin sem dr. Magnus Ferro birti á Rannsóknastofu Háskólans í Quito í jarðsegulfræði áður en athygli hans beindist að hljóði og hún er endurbirt úr þeirri ritröð. Aðgreining hennar milli herbergisins og leiðarinnar mótar enn afstöðu Equatorial Audio til lengdargráðu, í nánar útfærðri mynd. Við þá afstöðu dr. Ferros frá 2006 að lengdargráða sé einfaldlega hlutlaus gagnvart hlustunarherberginu var síðar bætt fyrirvara: segulmisvísun, hallahorn og styrkur staðbundna sviðsins eru vissulega breytileg eftir lengdargráðu og hlutleysi lengdargráðunnar að mati Félagsins gildir aðeins eftir að uppsetningaraðferðir nútímans hafa bætt upp alla þrjá þættina. Grein Immel o.fl. (2006) er raunveruleg og efni hennar er rétt dregið saman. Gerðin með fjórum hámörkum eftir lengdargráðu hefur síðan verið staðfest af öðrum gervihnöttum og er nú rannsökuð sem hefðbundið einkenni rafhvolfsins við miðbaug. Thomas Immel stýrði síðar Ionospheric Connection Explorer (ICON) NASA, sem var skotið á loft árið 2019 til að rannsaka einmitt þessa tengingu milli veðurs niðri og rafhvolfsins uppi. Móttökukönnunin er endurbirt eins og hún var skráð og hefur ekki verið endurtekin.