Was sind die Oberschwingungen?
Der Hohlraum zwischen Erdoberfläche und Ionosphäre unterstützt stehende elektromagnetische Wellen bei mehreren diskreten Frequenzen. Die Grundwelle (erste Mode) liegt bei etwa 7,83 Hz. Die höheren Moden (Oberschwingungen) entsprechen zwei, drei, vier bzw. fünf Wellenlängen um die Erde. Das sind die Oberschwingungen der Schumann-Resonanz.
Frequenztabelle
| Mode | Ungefähre Frequenz | |------|---------------------| | 1 | 7,83 Hz | | 2 | 14,3 Hz | | 3 | 20,8 Hz | | 4 | 27,3 Hz | | 5 | 33,8 Hz |
Die genauen Werte hängen von Höhe und Leitfähigkeit der Ionosphäre ab und können mit Tageszeit und Raumwetter leicht schwanken (z. B. ±0,1–0,2 Hz).
Warum diese Frequenzen?
Für eine stehende Welle in einem kugelförmigen Hohlraum muss der Umfang einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge entsprechen:
- Mode 1: eine Wellenlänge passt einmal um die Erde → ~7,83 Hz
- Mode 2: zwei Wellenlängen → ~14,3 Hz
- Mode 3: drei Wellenlängen → ~20,8 Hz
- usw.
Der Frequenzabstand ist näherungsweise konstant, da der Hohlraum groß und die Moden gut getrennt sind.
Amplitude der Moden
Die Grundwelle (7,83 Hz) ist in der Regel die stärkste und stabilste. Höhere Moden sind meist schwächer und empfindlicher gegenüber Hohlraumgeometrie und Gewitterverteilung. In Spektrogrammen siehst du oft die ersten Moden klar; höhere können rauschiger oder weniger sichtbar sein.
In der Praxis
In Schumann-Daten (z. B. von Cumiana oder Tomsk) entsprechen die Bänder bei 7,83, 14,3, 20,8 Hz (und teils 27,3, 33,8 Hz) diesen Oberschwingungen. Cosmic Radar zeigt Schumann-Informationen im Tagesreport zusammen mit dem Kp-Index, damit du Resonanzaktivität und geomagnetische Bedingungen in Beziehung setzen kannst.
Quellen und weiterführende Links
- Cumiana VLF Station – Live-Schumann-Spektrogramme
- NOAA SWPC – Geomagnetische Aktivität und Kp-Index