La señal horaria RWM y la hora universal

En HF y en onda larga están emitiendo estaciones de todo el mundo señales horarias en diferentes formatos. Una de las más conocidas, y fáciles de recibir en España, es la rusa RWM. Transmite permanentemente desde Moscú en las frecuencias 4.996, 9.996 y 14.996 kHz con potencias de 5 u 8 kW. Como indica la wikipedia, entre los minutos 10 y 20 y entre los 40 y 50 de cada hora, envía pulsos cada segundo. El inicio del minuto se marca con un pulso de 500 ms y el resto de segundos con pulsos de 100 ms. Además, en determinados segundos se envía un doble pulso, de 100 ms de duración, 200 ms después del primero, que contiene información adicional. Una grabación de un minuto de duración muestra todo esto:

RWM en 4.996 kHz con un receptor USB sintonizado en 4.993,7 kHz

 

Detalle del pulso doble

La señal RWM nos da la hora universal o UTC. Esta referencia horaria procede de relojes atómicos pero también está basada en la rotación de la Tierra y tiene como finalidad seguir la hora solar. Sucede que la rotación de nuestro planeta no dura exactamente 24 horas sino ligeramente más, sufre una deceleración y otras irregularidades debido a diferentes fenómenos, desde las mareas hasta terremotos. Por lo tanto, en ocasiones hay que introducir un segundo extra en los relojes para que siga coincidiendo la hora del mediodía con el paso del sol sobre el meridiano.

Existe otra referencia horaria llamada UT1 que sigue esas irregularidades con una precisión mayor de 1 segundo. Sólo cuando la UTC se aleja bastante de la UT1 se introduce el segundo extra o intercalar, pero sólo el 1 de enero o el 1 de julio, luego el error máximo alcanzado no es fijo. Así, este año 2017 tuvo ese segundo añadido a las 0:00 UTC del 1 de enero o sea 1 de la madrugada en hora peninsular española.

Diferencia entre UT1 y UTC a lo largo de los años. Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/DUT1

Volviendo a la RWM, esos dobles pulsos indican precisamente la diferencia entre las dos referencias. Esa diferencia codificada con precisión de 0,1 segundos se llama DUT1. El número de pulsos dobles en los segundos 1 a 8 de cada minuto indica unidades positivas mientras que los pulsos dobles en los segundos 9 al 16 indican valores negativos. En este caso encontramos un valor de 6:

Pulsos dobles al inicio del minuto

Los segundos 21 al 24 marcan valores positivos de dUT1, que es la medida de la diferencia de horas en pasos de 0,02 s. Los segundos 31 al 34 marcan valores negativos de dUT1. Si nos fijamos en la primera imagen de esta entrada, en el segundo 31 hay otro pulso doble. Por lo tanto la diferencia entre la hora universal UTC y la hora solar precisa sería de 0,58 s según interpretamos la RWM. Podemos confirmar esto con otra fuente que publique esta información, como el Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia que publica semanalmente el boletín A En su última edición nos dice que para hoy, 13 de enero de 2017, la diferencia entre UT1 y UTC es de 0.57500 s. Lo cual concuerda con el valor decodificado de la RWM. Es decir, tras la introducción de un segundo intercalar hace dos semanas, retrasamos los relojes 1 segundo, y el error respecto a la hora solar, o sea UT1-UTC pasó de ser negativo a ser positivo. Como se ve en la gráfica de la diferencia entre las referencias a lo largo del tiempo, ésta decrece de forma continua y aumenta en saltos de 1 segundo hasta volver a ser positiva. La Tierra se atrasa respecto a nuestros relojes (atómicos) y de vez en cuando tenemos que atrasarlos 1 segundo para compensarlo.

La señal RWM emite otras secuencias a lo largo de cada hora que tienen su interés. En los minutos 20 al 30 y 50 al 0 envía 10 pulsos por segundo, de 20 ms de duración, excepto el del primer segundo que dura 40 ms y el del primer minuto que dura 500 ms:

Pulsos de 10 Hz en 4.996 kHz

Todas estas capturas las he hecho con el equipo de radio sintonizado de modo que resultase un tono de 2,3 kHz, que es precisamente lo que los programas de fax meteorológico interpretan como color blanco.

Recepción de RWM como tono de 2,3 kHz

Si ponemos en marcha la recepción en este modo pero con la señal RWM y configurando el programa para 60 líneas por minuto obtenemos una representación gráfica de la señal:

Representación gráfica de la señal de 10 Hz

En la parte superior derecha vemos una columna gruesa que representa el pulso de 100 ms cuando la emisora opera en el modo de 1 Hz (más pulsos dobles para la DUT1). Después pasa al modo de 10 Hz y observamos la marca del inicio del segundo, que es ahora de 40 ms, y las otras marcas, de 20 ms de anchura. Se ven también estrechas líneas horizontales de 500 ms que indican el inicio del minuto.