ШУМАНОВСКИЕ РЕЗОНАНСЫ

ШУМАНОВСКИЕ РЕЗОНАНСЫ

(резонансы в полости Земля - ионосфера)-резонансное усиление эл.-магн. атм. шумов в сферич. полости между Землёй и ионосферой. Теоретически предсказаны в 1952 В. Шуманом (W. Schumann) и экспериментально обнаружены в 1960 M. Бальсером (M. Balser) и Ч. Вагнером (С. Wagner). Резонансы возникают на основной моде волны Е -типа, имеющей радиальную составляющую электрич. поля и азимутальную - магнитного. Эта волна распространяется вокруг земного шара со скоростью, близкой к скорости света, и с очень малым затуханием (~0,1-0,4 дБ/1000 км). Собственные частоты резонатора Земля - ионосфера без учёта потерь определяются по ф-ле где км - радиус Земли, с- скорость света, п=1, 2, ...- целое число. Осн. потери связаны с ионосферной стенкой резонатора, и его добротность где км - высота ниж. ионосферы,- глубина скин-слоя на частоте (см. Скин-эффект). Значения составляют неск. единиц и возрастают с ростом п.

Ш. р. обнаруживаются экспериментально по характерным максимумам в энергетич. спектрах атм. шумов. Обычно наблюдается ок. 5 резонансных пиков на частотах ... Гц. Влияние магн. поля Земли приводит к расщеплению резонансных частот компонентов, однако из-за низкой добротности резонатора тонкая структура спектра непосредственно не обнаруживается. Осн. источниками возбуждения Ш. р. являются вертикальные молниевые разряды. Кроме того, определ. вклад могут вносить и эл.-магн. колебания, генерируемые в магнитосфере.

Синхронные измерения Ш. р. в далеко разнесённых пунктах и изменчивость спектров в зависимости от времени суток позволяют вести систематич. глобальное наблюдение за грозовой активностью. определять глобальные характеристики ниж. ионосферы и затухание сверхнизкочастотных радиоволн в волноводе Земля - ионосфера.

Лит.: БлиохП. В., Николаенко А. П., Филиппов Ю. Ф., Глобальные электромагнитные резонансы в полости Земля-ионосфера. К., 1977. Я. В. Блиох.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.