Definition
Die Schumann-Resonanz ist die natürliche elektromagnetische Resonanz des Hohlraums zwischen der Erdoberfläche und der unteren Ionosphäre. Sie umfasst Frequenzen im Extremely Low Frequency (ELF)-Bereich mit einer Grundfrequenz von etwa 7,83 Hz. Diese stehenden Wellen werden ständig durch globale Gewitteraktivität angeregt und können von überall auf der Erde gemessen werden.
Einfache Erklärung
Der Raum zwischen Boden und Ionosphäre wirkt wie eine Kugelschale. Blitze weltweit senden elektromagnetische Impulse aus. Nur Frequenzen, die einmal, zweimal oder öfter „um den Planeten passen“, werden verstärkt; der Rest interferiert destruktiv. Die tiefste davon ist etwa 7,83 Hz—die Schumann-Grundfrequenz. Die Schumann-Resonanz ist damit im Wesentlichen der elektromagnetische „Herzschlag“ der Erde, angetrieben von Gewittern.
Zusammenhang mit Gewittern
Weltweit gibt es im Mittel etwa 50 Blitze pro Sekunde. Jeder Blitz strahlt ein breites Frequenzspektrum ab; der Anteil bei den Resonanzfrequenzen des Hohlraums wird beim Umlauf um die Erde verstärkt. Die Schumann-Resonanz spiegelt damit die globale Gewitterverteilung wider. Bei hoher Gewitteraktivität steigen die Amplituden; bei geringer oder verschobener Aktivität sinken sie.
Die Frequenz 7,83 Hz
Der Wert 7,83 Hz ergibt sich aus dem Erdumfang und der effektiven Ausbreitungsgeschwindigkeit von ELF-Wellen im Hohlraum. Eine Wellenlänge bei dieser Frequenz passt einmal um den Planeten. Kleine Schwankungen (z. B. 7,8–7,9 Hz) entstehen, weil sich Höhe und Leitfähigkeit der Ionosphäre mit Tageszeit, Jahreszeit und Raumwetter ändern. 7,83 Hz ist also der typische Wert, kein fester.
Warum es wichtig ist
Die Schumann-Resonanz wird in der Geophysik genutzt, um den Erd-Ionosphären-Hohlraum und globale Blitze zu untersuchen. Sie spielt auch in der Raumwetterforschung eine Rolle, da Ionosphärenstörungen (z. B. durch Sonnenstürme) Frequenz und Amplitude der Resonanz beeinflussen können. Cosmic Radar zeigt Schumann-Daten im Tagesreport zusammen mit dem Kp-Index und Raumwetterereignissen.
Quellen und weiterführende Links
- NOAA Space Weather Prediction Center – Vorhersagen, Kp-Index, Alerts
- Cumiana VLF Station – Live-Schumann-Daten
- ESA Space Weather – Europäische Überwachung