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Wie die Schumann-Resonanz gemessen wird

Überblick

Die Schumann-Resonanz wird mit bodengebundenen Antennen gemessen, die magnetische oder elektrische Felder im ELF- und VLF-Bereich erfassen. Das Rohsignal wird von Blitzen dominiert; mit Signalverarbeitung werden die Resonanzpeaks extrahiert. Dargestellt wird als Spektrogramm (Frequenz vs. Zeit) oder Amplituden-Zeitreihe für Grundwelle und Oberschwingungen.

VLF/ELF-Antennen

Antennen für die Schumann-Resonanz sind für den Bereich etwa 5–50 Hz ausgelegt. Typisch sind:

  • Magnetische Schleifenantennen (induktive Sensoren), die die zeitliche Änderung des Magnetfelds messen
  • Elektrische Feldantennen (z. B. lange Drähte oder kapazitive Sensoren)

Standorte werden so gewählt, dass anthropogene Störungen (Stromleitungen, Industrie, Funk) gering sind. Das Signal ist global, daher kann eine Station die weltweite Resonanz beobachten.

Von Rohdaten zu Spektrogrammen

Die Rohspannung der Antenne wird digitalisiert und verarbeitet. Typische Schritte:

  1. Filterung auf den ELF-Bereich (z. B. 3–50 Hz)
  2. Spektralanalyse (z. B. FFT) für Leistung vs. Frequenz
  3. Mittelung über die Zeit, um die stabilen Resonanzpeaks vom Blitzrauschen abzuheben

Spektrogramme tragen Frequenz auf einer Achse, Zeit auf der anderen auf; die Intensität (z. B. Farbe) zeigt die Stärke. Die Schumann-Peaks (7,83 Hz, 14,3 Hz, 20,8 Hz, …) erscheinen als horizontale Bänder, deren Stärke sich über Stunden und Tage ändert.

Beispiele: Cumiana und Tomsk

  • Cumiana (Italien) – Bekannte VLF-Station, die Schumann-Spektrogramme und Daten veröffentlicht. Oft in öffentlichen Diskussionen zu „Live“-Schumann-Daten zitiert.
  • Tomsk (Russland) – Das Tomsk-Observatorium und zugehörige Institute liefern Langzeitmessungen und Forschungsdaten zur Schumann-Resonanz.

Weitere Stationen gibt es u. a. in Polen und Japan. Cosmic Radar nutzt Schumann-Daten (u. a. von solchen Quellen) im Tagesreport zusammen mit dem Kp-Index und dem Raumwetter.

Was die Daten zeigen

Spektrogramme zeigen Amplitude (und teils Frequenz) der Grundwelle und der ersten Oberschwingungen. Spitzen und anhaltende Anstiege der Amplitude sind normal und reflektieren meist:

  • Erhöhte globale Gewitteraktivität
  • Ionosphärenstörungen (z. B. durch geomagnetische Stürme oder Sonnenflares)

Sie belegen keine dauerhafte Änderung der „Grundfrequenz“ der Erde. Zum Einordnen eignet sich der Kp-Index und das Raumwetter im Cosmic-Radar-Tagesreport.

Quellen und weiterführende Links