O problema todo é o comprimento de onda utilizado.
Em FM, o comprimento de onda é de alguns cm (FM utiiliza VHF e UHF, para transmitir) e, portanto, qualquer objeto com este tamanho é suficiente para refletir a onda. E, por outro lado, ela é bem penetrante e não se reflete bem, nas camadas da atmosfera. Vai se refletir nas camadas da ionosfera, que estão muito mais altas.
Já em AM, o comprimento é da ordem de metros. Portanto, ela usa muito bem as camadas atmosféricas, para se propagar, por reflexão.
FM, sem repetidoras, só tem alcance da linha do horizonte. (Por isso, normalmente, as antenas das estações de FM estão localizadas em morros).
AM não necessita de repetidoras e se propaga por saltos reflexivos, entre camadas atmosféricas e terra (ou, melhor ainda, mar).
Fonte:
15 anos de radioamadorismo.
Os radioamadores, normalmente, usamos as faixas de comprimentos de onda dos metros, para nos comunicarmos (10 m, 15 m, 20 m, 40 m, 80 m e 160 m). Há outras, mas, como há muito tempo não opero, não me lembro.
Na faixa de 2 m, por exemplo, usamos repetidoras.
Ou usamos a chamada reflexão lunar, que tem a sigla EME (do inglês earth - moon - earth = terra-lua-terra).
E, quando fazemos um contato mais distante, publicamos (risos).