Como el clima y el clima espacial afectan sus comunicaciones

Por que esto importa para el mando

Las comunicaciones son el unico sistema que toca cada parte de una emergencia. Cuando funcionan, nadie piensa en ellas. Cuando se degradan, todo se complica al mismo tiempo: el despacho pierde el control de accountability, el apoyo mutuo no puede coordinarse, y las tripulaciones en el incendio o en un rescate pierden la capacidad de pedir ayuda. La verdad incomoda es que las comunicaciones tienden a degradarse justo en los momentos de mayor demanda, porque el clima severo aumenta el volumen de llamadas y ataca a la vez la infraestructura que transporta ese trafico.

Hay dos categorias de amenaza muy distintas, y conviene mantenerlas separadas en su planeacion. La primera es el clima terrestre, es decir, viento, hielo, inundaciones, rayos y frio que danan fisicamente o sobrecargan las torres, la energia y el equipo. La segunda es el clima espacial, es decir, la actividad en el sol que cambia la atmosfera superior y puede afectar ciertos tipos de comunicacion satelital y de larga distancia. El clima terrestre es, por mucho, la amenaza mas comun y mas disruptiva para una agencia local tipica. El clima espacial importa con menos frecuencia, y afecta sobre todo a sistemas especificos, pero vale la pena entenderlo para que no lo tome por sorpresa.

Viento, rayos y danos en torres

Su sistema de radio VHF y UHF es un sistema de linea de vista. La cobertura depende de antenas montadas en lo alto de torres, techos y sitios de repetidoras, y de los enlaces de microondas o de linea fija que conectan esos sitios con el despacho. Cualquier cosa que dane la planta fisica amenaza la cobertura de forma directa.

El viento fuerte es una causa principal de danos en comunicaciones. El viento sostenido y las rafagas pueden desalinear un plato de microondas de forma que un enlace de backhaul se caiga, cortar antenas, hacer caer ramas de arboles sobre cables tensores y acometidas electricas, y en casos extremos derribar estructuras. Un enlace de microondas caido puede aislar una repetidora aunque esta se encuentre en perfecto estado por lo demas.

Los rayos son un riesgo constante para estructuras altas, metalicas y aterrizadas, llenas de electronica. Una descarga directa o cercana puede destruir la electronica de la repetidora, danar los sistemas de antena, y viajar a traves de las lineas de energia y senal para averiar equipos dentro del refugio. Los sitios bien construidos usan proteccion contra rayos, supresion de picos y un punto unico de puesta a tierra, pero ninguna proteccion es absoluta, y el dano por rayo puede ser intermitente y dificil de diagnosticar despues del hecho.

Acumulacion de hielo y sitios inundados

La acumulacion de hielo es una de las amenazas mas subestimadas para los sistemas de antena. La lluvia helada y la escarcha densa se acumulan sobre antenas, lineas de alimentacion, cables tensores y la estructura misma de la torre. El peso adicional puede ser enorme, y el hielo tambien aumenta el area de superficie contra la que empuja el viento, por lo que una tormenta de hielo seguida de viento es una combinacion especialmente peligrosa. El hielo puede desafinar antenas, romper elementos y, en eventos severos, contribuir a fallas estructurales. El hielo sobre un plato de microondas o un radomo puede atenuar la senal lo suficiente como para degradar o cortar un enlace aunque nada se haya roto fisicamente.

Las inundaciones atacan las comunicaciones desde el suelo hacia arriba. Muchos refugios de equipo, generadores, sistemas de combustible y bancos de baterias se encuentran a nivel del suelo o por debajo. El agua que sube puede inundar un refugio, cortocircuitar equipo, ahogar un generador y cortar el acceso para que los tecnicos no puedan llegar al sitio a restablecerlo. Los sitios en valles, cerca de rios o en zonas bajas merecen atencion especial en su plan de continuidad, porque un sitio inundado puede quedar fuera de servicio por dias sin importar cuan rapido pase la tormenta misma.

• Hielo mas viento es peor que cualquiera de los dos por separado, y la falla puede llegar durante el deshielo, cuando las cargas se desplazan.
• El acceso importa tanto como el equipo. Un sitio al que no puede llegar es un sitio que no puede reparar.
• El combustible y los generadores suelen ser el punto debil en un sitio inundado o cubierto de hielo, no las radios.

Perdida de energia, frio y baterias

Casi toda interrupcion de comunicaciones causada por el clima se remonta, en algun punto, a la energia electrica. La energia comercial falla constantemente durante las tormentas, por lo que los sitios dependen de energia de respaldo para seguir funcionando. Ese respaldo suele ser un banco de baterias para cobertura inmediata y un generador para cortes prolongados. Ambos tienen debilidades relacionadas con el clima.

El frio degrada las baterias. La capacidad de la bateria baja a medida que cae la temperatura, por lo que un banco que ofrece muchas horas de autonomia en clima templado puede ofrecer notablemente menos durante una helada fuerte, que suele ser justo el momento en que una tormenta de hielo o viento ya derribo la energia comercial. Las baterias que envejecen tambien pierden capacidad, y un banco que nunca se ha sometido a una prueba de carga puede entregar mucho menos de lo que indica su ficha tecnica. Los generadores tienen sus propios modos de falla por frio y por tormenta: arranques dificiles en frio extremo, gelificacion del combustible, humedecimiento interno del motor por bajo uso, obstruccion del escape o la admision por nieve, y simplemente quedarse sin combustible durante un corte de varios dias cuando los camiones de reabastecimiento no pueden llegar.

Demanda pico y congestion

El clima severo no solo dana el sistema, tambien lo inunda de trafico. Una tormenta importante genera un pico de llamadas: lineas caidas, alarmas, cables haciendo arco, arboles sobre estructuras, rescates por inundacion y llamadas medicas, todo al mismo tiempo, muchas veces en una zona amplia que atrae apoyo mutuo. Los canales de radio que en un dia normal son comodos pueden saturarse. En los sistemas troncalizados, los usuarios pueden escuchar tonos de ocupado o experimentar colas de espera cuando los talkgroups superan los canales disponibles. En los sistemas convencionales, las tripulaciones se pisan entre si y se pierden trafico importante.

Las redes inalambricas publicas y telefonicas tambien se congestionan al mismo tiempo, mientras el publico intenta llamar, enviar mensajes de texto y publicar en redes sociales. Esto importa porque muchas agencias dependen de la red celular para datos, aplicaciones moviles e incluso como respaldo de comunicaciones. Cuando mas necesita ese respaldo, puede ser cuando esta mas congestionado. La disciplina y la planeacion son la respuesta: trafico claro y breve, prioridad para los mensajes de emergencia, planes definidos de talkgroup o canal para incidentes grandes, y un entendimiento compartido de que se mueve a que canal a medida que crece un incidente.

• La disciplina de radio es un multiplicador de capacidad. Las transmisiones cortas y claras dejan espacio para el trafico que importa.
• No asuma que la red celular estara disponible. Tratela como una comodidad que puede fallar, no como un respaldo garantizado.
• Planee con antelacion las asignaciones de canal y talkgroup para eventos de gran escala, de modo que nadie improvise la peor noche del ano.

El clima espacial en terminos sencillos

El clima espacial es el termino para las condiciones impulsadas por el sol que afectan el entorno cercano a la Tierra. El sol pasa por periodos de mayor y menor actividad, y durante los periodos activos produce erupciones solares y eyecciones de masa coronal que envian rafagas de radiacion y particulas cargadas hacia la Tierra. Estas interactuan con la atmosfera superior, incluida una capa llamada ionosfera, y con el campo magnetico terrestre. Los eventos que nos alcanzan suelen describirse como erupciones solares, tormentas de radiacion solar y tormentas geomagneticas.

Aqui esta el punto clave para una agencia en operacion: el clima espacial afecta principalmente a los sistemas que dependen de la ionosfera o de senales provenientes del espacio. Esto significa radio HF de larga distancia, GPS y enlaces satelitales. No significa su sistema local de radio VHF y UHF. La comunicacion rutinaria de linea de vista entre un portatil, un movil y una repetidora cercana no viaja a traves de la ionosfera, por lo que no se ve directamente afectada por la actividad solar de la forma en que lo esta el HF. Cuando la gente escucha que una tormenta solar altera la radio, a veces asume que se trata de toda la radio, y eso exagera el caso para los canales locales de despacho y de incendio que la mayoria de las agencias usan a diario.

Efectos en HF, GPS y satelite

La propagacion HF y de onda ionosferica es donde la actividad solar se manifiesta mas para los operadores de radio. La comunicacion HF a larga distancia funciona haciendo rebotar las senales en la ionosfera, y la ionosfera esta moldeada por el sol. La actividad solar puede jugar en ambos sentidos. Una mayor actividad solar suele mejorar la propagacion HF a larga distancia al permitir el uso de frecuencias mas altas, razon por la cual los operadores de HF prestan atencion al ciclo solar. Al mismo tiempo, una erupcion solar fuerte puede causar una perturbacion ionosferica subita que absorbe las senales HF en el lado iluminado de la Tierra, produciendo un apagon de radio que puede degradar o eliminar la comunicacion HF por un periodo de tiempo, y las tormentas geomagneticas tambien pueden perturbar la propagacion. Las agencias que usan HF para interoperabilidad de amplia cobertura o como respaldo, y los operadores de radioaficionados que a menudo apoyan las comunicaciones de emergencia, deben conocer estas condiciones y no deben sorprenderse cuando los enlaces de larga distancia se vuelvan poco confiables durante un evento fuerte.

El GPS puede degradarse durante eventos solares y geomagneticos fuertes. Las senales de GPS atraviesan la ionosfera en su camino desde los satelites hasta su receptor, y las condiciones ionosfericas perturbadas pueden reducir la precision de posicionamiento y, en eventos fuertes, afectar las senales de sincronizacion en las que se apoyan algunos sistemas. Para la mayoria de los usos en campo, esto se manifiesta, si acaso, como una precision reducida y no como una perdida total, pero las agencias que dependen de ubicacion precisa o de sincronizacion GPS deben saber que los eventos fuertes pueden afectarla.

Las comunicaciones por satelite tambien pueden verse afectadas durante eventos solares significativos, por efectos sobre los propios satelites y sobre la trayectoria de la senal. Las agencias que usan telefonos satelitales o datos satelitales como metodo principal o de respaldo de comunicaciones deben tratar ese enlace como potencialmente degradado durante un evento importante y deben contar con otra opcion.

• El HF puede mejorarse o interrumpirse por la actividad solar, dependiendo del evento; los operadores deben vigilar la propagacion, no asumirla.
• La precision y sincronizacion del GPS pueden degradarse durante tormentas solares y geomagneticas fuertes.
• Los enlaces satelitales pueden verse afectados durante eventos importantes, asi que no dependa de una unica ruta satelital como su unico respaldo.
• La linea de vista local VHF y UHF se ve poco afectada por la ionosfera; su amenaza climatica es fisica, no solar.

Preparacion para condiciones degradadas

Usted no puede detener el clima ni al sol, asi que el objetivo es la resiliencia: proteger lo que pueda, vigilar lo que viene, y contar con un plan para operar cuando el sistema este degradado. Nada de esto requiere tecnologia exotica. Requiere disciplina y preparacion.

Proteja los sitios. Asegurese de que los sitios clave de repetidora y despacho tengan energia de respaldo bien mantenida, con bancos de baterias que se prueben bajo carga y se reemplacen segun un calendario, generadores que se ejerciten y se mantengan con combustible, y un plan realista de reabastecimiento para cortes de varios dias. Confirme que la proteccion contra rayos y la puesta a tierra esten en buen estado, mantenga la vegetacion despejada de torres y acometidas, y preste atencion especial a los sitios expuestos a inundaciones o hielo.

Vigile los pronosticos oficiales. Observe el pronostico del clima terrestre para viento, hielo e inundaciones, de modo que pueda posicionar tripulaciones, llenar tanques de combustible y prepositionar recursos antes de una tormenta. Para el clima espacial, apoyese en los pronosticos y alertas oficiales del gobierno en vez de rumores o redes sociales, y trate esas alertas como un aviso especifico para los usuarios de HF, GPS y satelite. Saber que un evento fuerte esta en curso permite a sus operadores de HF esperar propagacion degradada y evitar depender del GPS o el satelite para algo critico durante el pico.

Planee las operaciones en condiciones degradadas. Toda agencia deberia poder responder una pregunta simple: que hacemos cuando una repetidora falla o un enlace se cae. Esto implica canales de respaldo conocidos, procedimientos de operacion directa o simplex para cuando la infraestructura desaparece, planes definidos de talkgroup y canal para incidentes grandes, y una forma clara para que las tripulaciones reporten un problema de comunicaciones a la cadena de mando. Practiquelo, porque la noche de la tormenta no es el momento de aprenderlo.

Puntos clave

• El clima terrestre es la amenaza principal de comunicaciones para las agencias locales: viento, rayos, acumulacion de hielo, inundaciones, frio y la perdida de energia comercial atacan el sistema fisico.
• La energia de respaldo es el punto de falla comun. El frio reduce la capacidad de las baterias, los generadores fallan o se quedan sin combustible, y un sitio al que no puede llegar es un sitio que no puede reparar, asi que pruebe la autonomia real y planee el reabastecimiento.
• El clima severo genera demanda pico y congestion, asi que la disciplina de radio, las asignaciones planeadas con antelacion de canal y talkgroup, y no depender de la red celular son parte de la resiliencia en comunicaciones.
• El clima espacial afecta principalmente la propagacion HF u onda ionosferica, el GPS y los enlaces satelitales, y puede mejorar o interrumpir el HF dependiendo del evento.
• La linea de vista local VHF y UHF se ve poco afectada por la ionosfera, asi que no exagere los efectos solares sobre sus canales cotidianos de despacho e incendio.
• Vigile los pronosticos oficiales tanto del clima terrestre como del clima espacial, y use las alertas de clima espacial como un aviso especifico para los usuarios de HF, GPS y satelite.
• Planee y practique las operaciones en condiciones degradadas, con canales de respaldo, procedimientos simplex y redundancia en multiples rutas.