Winfried Otto Schumann (1888–1974)
Winfried Otto Schumann war ein deutscher Physiker, der auf den Gebieten Elektrotechnik und elektromagnetische Theorie arbeitete. 1952 veröffentlichte er theoretische Arbeiten, in denen er zeigte, dass der Raum zwischen Erdoberfläche und Ionosphäre als Resonanzhohlraum für elektromagnetische Wellen bei sehr tiefen Frequenzen wirken kann. Er berechnete, dass die tiefste Resonanzfrequenz in der Größenordnung von 10 Hz liegen würde (später auf etwa 7,8 Hz verfeinert). Das Phänomen wurde nach ihm Schumann-Resonanz benannt.
Theoretische Grundlage
Schumann modellierte den Bereich zwischen der leitenden Erde und der Ionosphäre als kugelförmigen Wellenleiter. Er zeigte, dass nur bestimmte Frequenzen—deren Wellenlängen ganzzahlig um die Erde passen—verstärkt werden. Sein Schüler H. L. König war an frühen Arbeiten beteiligt. Die Theorie lieferte eine klare Vorhersage, die durch Messung überprüft werden konnte.
Erste experimentelle Messung (1960)
Die erste erfolgreiche Messung der Schumann-Resonanz wurde 1960 von Martin Balser und Walter Wagner berichtet. Sie nutzten empfindliche Empfänger, um die vorhergesagten Peaks im ELF-Bereich nachzuweisen. Das bestätigte Schumanns Theorie und ermöglichte die kontinuierliche Überwachung.
Spätere Entwicklungen
Nach 1960 richteten mehrere Gruppen Messstationen in verschiedenen Ländern ein. Verbesserungen bei Antennen, Signalverarbeitung und Datenanalyse ermöglichten es, Grundwelle und Oberschwingungen über die Zeit zu verfolgen und ihren Zusammenhang mit Gewittern und Ionosphärenbedingungen zu untersuchen. Heute stehen Daten u. a. von Cumiana (Italien) und Tomsk (Russland) zur Verfügung; die Schumann-Resonanz ist ein etabliertes Thema in Geophysik und Raumwetter. Cosmic Radar nutzt Schumann-Daten im Tagesreport, damit du siehst, wie sie mit dem Kp-Index und anderen kosmischen Signalen zusammenhängen.
Quellen und weiterführende Links
- Cumiana VLF Station – Historische und Live-Schumann-Daten
- NOAA Space Weather – Raumwetter und Kp-Index
- ESA Space Weather – Europäisches Raumwetter-Programm