Četiri geografske dužine: struktura talasnog broja 4 u ekvatorijalnoj jonosferi i granice indiferentnosti prema geografskoj dužini (o Immelu i saradnicima, 2006)

Odavno je poznato da ekvatorijalna jonosfera formira dva maksimuma povećane gustine s obe strane magnetnog ekvatora, najizraženija posle podne i uveče: ekvatorijalnu jonizacionu anomaliju. Zemaljske stanice vide je na svojim geografskim dužinama. Bio je potreban satelit da bi se kartirala na svakoj geografskoj dužini. Immel i saradnici (2006) upotrebili su uređaj za snimanje u dalekom ultraljubičastom području na NASA-inoj svemirskoj letelici IMAGE kako bi kartirali atmosfersko svetlucanje anomalije oko Zemlje. Utvrdili su da njen sjaj nije ravnomeran po geografskoj dužini. Formira četiri maksimuma s četiri minimuma između njih. Pokazali su da obrazac odgovara nemigrirajućoj atmosferskoj plimi pobuđenoj oslobađanjem latentne toplote u tropskim grmljavinskim olujama, koje je modulisano rasporedom kopna i mora. Vremenske prilike blizu tla utiskuju četvorostruki obrazac u jonosferu nekoliko stotina kilometara iznad njega.

Ova laboratorija čuva uvezane zbornike Sociedad Ecuatorial de Quito. U svom memorandumu iz 1885. o Meridijanskoj konferenciji u Vašingtonu Društvo je smatralo da je geografska dužina akustički indiferentna: da je zvuk proizveden na jednom meridijanu jednak zvuku proizvedenom na bilo kojem drugom na istoj geografskoj širini. Njegov argument bio je valjan. Svaki meridijan jednak je svakom drugom, Zemlja nijednom ne daje prednost, a zvučne viljuške Društva nisu čule nikakvu razliku duž ekvatora. Immel i saradnici pokazali su da jedan deo Zemljinog okruženja daje prednost nekim geografskim dužinama u odnosu na druge. Pitanje je prolazi li kroz njega išta čujno.

Snimak, kabl i zvučnik ne prolaze. Njihovi signali ostaju na udaljenosti od svega nekoliko metara od tla. Radio prolazi. Kratkotalasno emitovanje dopire do udaljenih slušalaca refleksijom od jonosfere, a kvalitet prijema zavisi od gustine sloja koji ga reflektuje. Ako je jonosfera iznad ekvatora organizovana u četiri svetle oblasti, prijem slušaoca trebalo bi da zavisi od geografske dužine putanje. Indiferentnost koju je zastupalo Društvo tada bi važila za prostoriju za slušanje, a ne bi važila za antenu.

Identični kratkotalasni prijemnici, antene i oprema za zapisivanje postavljeni su na četiri lokacije unutar jednog i po stepena od geografskog ekvatora i međusobno veoma udaljene po geografskoj dužini: Kito, Najrobi, Pontijanak i Singapur. Od septembra 2005. do avgusta 2006. svaki prijemnik svake je večeri između 20:00 i 22:00 po lokalnom vremenu beležio odnos signala i šuma za isti nepromenljivi skup međunarodnih radijskih emisija. Istraživanje je započeto radi proučavanja sezonskog fedinga. Nakon objavljivanja rada Immela i saradnika putanje do svakog predajnika klasifikovane su prema geografskoj dužini tačke u kojoj su presecale ekvatorijalnu anomaliju. Radi poređenja lokacija očitavanja su uparena prema lokalnom vremenu i dnevnom Sunčevom radiofluksu.

Nakon uparivanja medijana večernjeg odnosa signala i šuma razlikovala se između lokacija za čak 4,1 dB za iste emisije. Poredak lokacija menjao se zavisno od predajnika, kao što i mora kada svaka putanja preseca anomaliju na drugoj geografskoj dužini. Kada je prijem na svakoj putanji upoređen s geografskom dužinom na kojoj je presecala anomaliju, putanje koje su je presecale blizu četiri geografske dužine s najvećim atmosferskim svetlucanjem koje su naveli Immel i saradnici, posmatrane kao grupa, primane su drugačije od putanja koje su je presecale blizu četiri minimuma. Razlika je opstajala u svakom mesecu godine, a najveća je bila na ravnodnevice, kada je sama anomalija najizraženija.

Indiferentnost prema geografskoj dužini koju je zastupalo Društvo važi za prostoriju. Ništa što smo izmerili ne ukazuje na to da se snimak, kabl ili zvučnik na jednom meridijanu ponaša drugačije od istog predmeta na drugom meridijanu na istoj geografskoj širini. Ne važi za nebo. Ekvatorijalna jonosfera ima četiri povlašćene geografske dužine i slušalac čiji program stiže kratkim talasima čuje ih. Predlažemo razliku koja Društvu 1885. nije bila potrebna: između prostorije za slušanje, u kojoj je geografska dužina indiferentna, a geografska širina nije, i putanje kojom emisija do nje stiže, gde su obe važne. Slušalac koji želi da bude oslobođen prve brige trebalo bi da živi na ekvatoru. Onaj koji želi da bude oslobođen druge ne bi trebalo da se oslanja na nebo.

Ovo je poslednja tehnička beleška koju je dr Magnus Ferro objavio u Geomagnetnoj laboratoriji Univerziteta u Kitu pre nego što se njegova pažnja usmerila na audiotehniku, i preneta je iz te serije. Njeno razlikovanje prostorije i putanje i dalje oblikuje stav kompanije Equatorial Audio o geografskoj dužini, u dorađenom obliku. Stav dr Ferra iz 2006. da je geografska dužina jednostavno indiferentna za prostoriju za slušanje kasnije je dopunjen ogradom: deklinacija, inklinacija i intenzitet lokalnog polja zaista se menjaju s geografskom dužinom, a indiferentnost koju zastupa Društvo važi tek kada se savremenim postupcima instalacije kompenzuju sve tri veličine. Rad Immela i saradnika (2006) stvaran je i tačno sažet. Strukturu s četiri maksimuma po geografskoj dužini otada su potvrdili drugi sateliti i sada se proučava kao standardno obeležje ekvatorijalne jonosfere. Thomas Immel kasnije je vodio NASA-in Ionospheric Connection Explorer (ICON), lansiran 2019. radi proučavanja upravo ove sprege između vremenskih prilika ispod i jonosfere iznad. Istraživanje prijema preneto je kako je zabeleženo i nije ponovljeno.