Rezonans Schumanna

Rezonans Schumanna – zjawisko powodujące występowanie w naturalnym ziemskim spektrum częstotliwości fal elektromagnetycznych grupy maksimów w zakresie skrajnie niskich częstotliwości (ELF).

Opis

Występowanie zjawiska ziemskich fal stojących zostało przewidziane matematycznie przez niemieckiego fizyka, Winfrieda Otto Schumanna w 1952 r.[1] Zauważył on, że jonosfera i powierzchnia Ziemi tworzą układ dwóch przewodzących sfer, który zachowuje się jak wnęka rezonansowa lub falowód. Rozwiązując równania Maxwella dla takiego układu określił jego częstotliwości rezonansowe. Maksymalne amplitudy fal (maksima) występują dla częstotliwości 7,83 Hz oraz dla harmonicznych 14,3; 20,8; 27,3 i 33,8 Hz (częstotliwości Schumanna), z niewielkimi odchyłkami w zależności od pory dnia. Najwyższe zarejestrowane harmoniczne (ich amplituda maleje wraz ze wzrostem częstotliwości) sięgają do zakresu ULF.

Ustalono, że głównym źródłem energii zasilającej rezonans Schumanna są wyładowania elektryczne, powstające w atmosferze ziemskiej[2][3]. Na kuli ziemskiej występuje średnio około 100 wyładowań (piorunów) w ciągu sekundy. Ponadto takim źródłem może być burza magnetyczna, a także sieć energetyczna, której częstotliwość według standardów amerykańskich (60 Hz) pokrywa się z jedną z harmonicznych.

Przypisy

  1. ↑ Schumann W.O.: Über die strahlungslosen Eigenschwingen einer leitenden Kugel, die von einer Fuftschicht und einer Jonosphärenhülle umgeben ist. Zeitschrift für Naturforsch., 1952, 7a, 149.
  2. ↑ E. T. Pierce, “Excitation of earth – ionosphere resonances by lighting flashes”, J. Geophys. Res., 68, 4125 (1963).
  3. ↑ C. Polk, “Relation of ELF noise and Schumann resonances to thunderstorm activity”, in Planetary Electrodynamics, vol. 2, p. 55, Gordon and Breach, New York (1969).

Linki zewnętrzne

  • Badania rezonansu Schumanna. oa.uj.edu.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-10-19)]. na stronach Uniwersytetu Jagiellońskiego
  • Naukowcy badają bieszczadzkie ELFy [online], bieszczady.pl, 17 czerwca 2006 [zarchiwizowane z adresu 2007-08-07] .
  • Opis amatorskich eksperymentów z falami pasma ULF (ang.)
  • Aktywność magnetyczna a rezonans Schumanna. quake.geo.berkeley.edu. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-02-04)]. (ang.)
  • Rezonans Schumanna na żywo (ros.)