La resonancia Schumann es el fenómeno de resonancia de ondas electromagnéticas naturales en una guía de ondas cerrada formada por la superficie terrestre y las capas inferiores de la ionosfera. Su existencia fue predicha teóricamente por el físico alemán Wilfried Otto Schumann en 1952 y luego descubierta experimentalmente por él y sus asociados. Para tener la mentalidad adecuada para comprender el principio de este fenómeno, es necesario enfatizar de inmediato que las señales de resonancia Schumann no son señales independientes de naturaleza especial generadas por alguna fuente especial, sino solo señales aisladas por las propiedades resonantes de la guía de ondas Tierra-ionosfera del ruido electromagnético natural general de frecuencia ultrabaja creado principalmente (pero no exclusivamente) por descargas eléctricas atmosféricas.

La resonancia Schumann se produce debido a que las ondas electromagnéticas emitidas por una fuente ubicada en la guía de ondas Tierra-ionosfera pasan repetidamente a través de ella, rodeando el globo, y al mismo tiempo se superponen entre sí, que, cuando se mueven en la dirección opuesta, conduce a la formación de ondas estacionarias en determinadas frecuencias. En la mayoría de las fuentes científicas populares, este proceso se ilustra con el diagrama bidimensional estático más simple, lo cual es una simplificación excesiva. Por lo tanto, para una comprensión más completa y correcta de esta resonancia y una comprensión de algunos detalles importantes, pasemos a modelos tridimensionales, incl. a dinámico.

En general, el principio de resonancia Schumann se ilustra en la Fig. 1.1. La onda electromagnética creada por la fuente de vibración comienza a extenderse uniformemente en todas direcciones, fluyendo por todo el mundo. En el punto diametralmente opuesto, la antípoda, habiendo recorrido la misma distancia a lo largo de cualquiera de los arcos a lo largo de la superficie de la Tierra, se encuentra consigo mismo, después de lo cual continúa moviéndose, superponiéndose a sí mismo. Eso. en la antípoda se produce una inversión geométrica de la onda con respecto a sí misma, que, en cierta medida, es similar a la reflexión de una onda desde un reflector sin pérdida. Por lo tanto, sería correcto llamar directa a la onda que se mueve desde la fuente al punto de inversión y inversa a la onda que se mueve desde el punto de inversión a la fuente.

Si la fuente continúa emitiendo oscilaciones electromagnéticas, luego de que la onda haya pasado una revolución completa, se establece un régimen en el que en cualquier punto del espacio entre la superficie de la Tierra y la ionosfera hay dos ondas coherentes (es decir, que tienen el mismo frecuencia y una diferencia de fase constante) moviéndose en direcciones opuestas a lo largo del arco que conecta la fuente de oscilaciones electromagnéticas con su antípoda geográfica. Si al mismo tiempo hacen una revolución completa alrededor de la Tierra en un número entero de períodos, entonces aparece una onda estacionaria en el espacio Tierra-ionosfera.

Fig.1.1. Principio de resonancia Schumann

El vector del componente eléctrico de la resonancia Schumann se dirige verticalmente, por lo que su orientación no cambia cuando cambia la dirección azimutal del movimiento ondulatorio en la guía de ondas considerada. Como resultado, en el punto inverso y en el punto fuente, las amplitudes de las ondas eléctricas directa e inversa coinciden tanto en magnitud como en signo, como resultado de lo cual se suman y crean antinodos. Esto se confirma mediante la expresión matemática para la suma de ondas en fase directa y inversa (sin tener en cuenta las pérdidas y los cambios en la sección transversal de la guía de ondas; ver más abajo):

Sin(ωt + X) + sin(ωt - X) = 2 sin(ωt) cos(x)

sin(ωt + X) es la amplitud de una onda directa con frecuencia circular ω en el momento t en el punto X;

sin(ωt - X) es la amplitud de la onda inversa con frecuencia circular ω en el momento t en el punto X.

Como puede verse, los valores de amplitud máxima de una onda estacionaria determinada varían a lo largo del eje X según la ley del coseno, es decir En los extremos de los intervalos de media onda se encuentran los antinodos, que corresponden al diagrama superior izquierdo de la Fig. 1.1. En este caso, la intensidad del campo en cada punto del eje X cambia con el tiempo según una ley sinusoidal.

El vector de la componente magnética de una onda electromagnética siempre es ortogonal al vector de la onda eléctrica, por lo que en este caso será horizontal. En este sentido, los vectores de ondas magnéticas emitidas en el punto S en direcciones diametralmente opuestas serán antifases. Esta antifase continuará hasta el momento en que se encuentren en el punto R y continuará persistiendo durante todo el ciclo de movimiento que se aproxima. Por tanto, en los puntos S y R, las amplitudes de las ondas magnéticas directa e inversa serán iguales, pero de signo opuesto, lo que conducirá a la formación en estos puntos. nodos onda estacionaria. En este caso, la ecuación tomará la forma:

Seno(ωt + X) - sen(ωt - X) = 2 cos(ωt) sen(x)

que corresponde al diagrama inferior izquierdo de la Fig. 1.1.

Como puede ver, las ondas eléctricas y magnéticas de la resonancia Schumann se desplazan entre sí un cuarto de la longitud en el espacio y un cuarto del período en el tiempo. La dinámica del proceso de formación de componentes de ondas estacionarias se ilustra en la Fig. 1.2. usando el ejemplo del segundo armónico de resonancia.

Fig.1.2. Formación de ondas del segundo armónico de la resonancia Schumann.

A la izquierda hay una onda eléctrica, a la derecha una onda magnética. Los colores de las ondas estacionarias, así como de las ondas viajeras hacia adelante y hacia atrás, corresponden a los colores de la figura. 1.1. El botón "iniciar" inicia la animación, el botón "detener" devuelve el diagrama a su estado estático original.

En la figura 1.3. Se muestran modelos estáticos tridimensionales de ondas estacionarias de la resonancia Schumann para el primer - tercer armónico (se toman como modelo imágenes de modelos desde la presentación hasta el informe de revisión del empleado de la ESA S.T. Redondo "Resonancia Schumann en la cavidad de la ionosfera terrestre" base - ver Apéndice B).

para cambiar entre los modelos de primer y segundo/tercer armónico, haga clic en la imagen

Fig.1.3. Modelos tridimensionales de la resonancia Schumann.

Otra característica de la resonancia Schumann, debido a la geometría de su guía de ondas, es la dependencia específica de la intensidad del campo de la distancia. Si en el caso de una fuente de onda ubicada en el espacio libre disminuye en proporción al cuadrado de la distancia, entonces en la guía de ondas considerada disminuye durante la primera mitad del camino desde la fuente hasta el punto de inversión y luego aumenta. y, en el caso de una guía de ondas ideal sin pérdidas, aumenta hasta el valor inicial. Lo mismo ocurre con la intensidad del campo de la onda invertida. La razón de este fenómeno es que el área de la sección transversal de la guía de ondas aumenta con la distancia desde la fuente y el punto inverso y alcanza un máximo en el medio del intervalo entre ellos, donde el diámetro de la sección transversal de la guía de ondas es máximo (Fig. 1.4). En consecuencia, dado que la onda ocupa todo el volumen de la guía de ondas, la densidad de energía disminuirá a medida que se acerque a la mitad del intervalo.

Fig.1.4. Dependencia de la intensidad del campo de resonancia Schumann de la distancia
(para una guía de ondas ideal)

Para tener en cuenta esta variación en las fórmulas anteriores es necesario introducir un coeficiente adicional K(X)<= 1.0, принимающий максимальное значение (1.0) в точках S и R и минимальное - в середине интервала. На трехмерных диаграммах рис.1.3 влияние площади сечения волновода учтено, что видно при сравнении амплитуд.

El área de la sección transversal de la guía de ondas es igual al área del cono truncado con una generatriz igual a la altura de la Tierra - guía de ondas de la ionosfera, y los radios de las bases son iguales a RзCos(α) y RiCos( α), donde Rз y Ri son los radios de la Tierra y la ionosfera, respectivamente, y α es el valor de la latitud geográfica de la sección transversal de la guía de ondas con respecto al "ecuador", un círculo equidistante de los puntos de origen S y su antípoda (punto inverso) R. Como puede verse, el área de la sección transversal cambia según la ley del coseno, de lo que se podría suponer que la densidad de energía también cambiará según la ley del coseno. Sin embargo, este supuesto requiere verificación mediante cálculo, lo cual está fuera del alcance de este capítulo. Los resultados del modelado informático moderno de los cambios en la amplitud del campo magnético en función de la distancia se pueden ver en el Apéndice B. También cabe señalar que en la mayoría de las fuentes que describen los conceptos básicos de la resonancia Schumann, es posible que este efecto no se mencione en absoluto.

Se puede realizar un cálculo simplificado de las frecuencias de resonancia Schumann basándose en la condición de que la onda electromagnética debe recorrer la circunferencia del globo un número entero de veces, mientras que no hay pérdidas en la guía de ondas. Teniendo esto en cuenta, tenemos la siguiente expresión para la frecuencia de resonancia:

F = Cn/2πRз = 7,5n,

donde n es el número armónico de resonancia, C = 300.000 km/s es la velocidad de la luz, Rз = 6370 km es el radio de la Tierra. En la tabla se dan varias frecuencias para los cinco primeros armónicos de resonancia, calculadas con esta fórmula y, como se puede ver al compararlos con los valores reales, se obtiene un error que aumenta al aumentar la frecuencia. Una de las razones es que el cálculo simplificado se basa en la geometría euclidiana, cuyo uso para formas esféricas no es del todo correcto. Por tanto, el primer paso para mejorar el modelo matemático es utilizar aparatos de geometría esférica, incl. Polinomios de Legendre para describir ondas. El resultado es la siguiente expresión para frecuencias:

F = (C/2πRз)√n(n+1) = 7,5 √n(n+1) Hz.

Esta expresión da un rango de frecuencias con un error aún mayor (ver tabla). La razón es que es válido para una guía de ondas con paredes perfectamente conductoras. La superficie de la Tierra, en una primera aproximación, cumple esta condición, lo que no se puede decir de la ionosfera, cuyas pérdidas ralentizan la velocidad de las ondas electromagnéticas, disminuyendo las frecuencias de resonancia. V.O. Schumann tuvo en cuenta este factor introduciendo en la fórmula de una guía de ondas ideal sin pérdidas el divisor Re(σ), que es la parte real del índice de refracción complejo de la ionosfera, y obtuvo la siguiente expresión:

F = √n(n+1) = √n(n+1) Hz.

Esta fórmula proporciona una aproximación significativa de los valores de frecuencia calculados de la serie a los reales en la región de los armónicos más altos (ver tabla), pero el error en la región de los más bajos, especialmente en el primer armónico, sigue siendo significativo. . Esto se debe al hecho de que los valores reales del índice de refracción ionosférico cambian con los cambios de altitud, por lo que los aparatos matemáticos modernos prevén el uso de modelos que tienen en cuenta este cambio, en particular, un dos etapas (dos- altitud) modelo lineal (para más detalles, consulte el Apéndice A).

Frecuencias de resonancia Schumann estimadas y reales.

En los últimos años han aparecido nuevos modelos de resonancia más precisos, calculados en potentes ordenadores, por ejemplo, TLM (Transmission-Line Modeling). Además, se está intentando utilizar para los cálculos aparatos de electrodinámica cuántica en lugar de las ecuaciones clásicas de Maxwell. Estas áreas se analizarán en un capítulo aparte.

Las frecuencias reales indicadas en la tabla son los valores promedio de las frecuencias centrales de los espectros armónicos, obtenidos a partir de datos de una gran cantidad de mediciones. Los valores actuales no son estables y dependen de muchos factores, principalmente de los parámetros de la ionosfera (ver Fig. 1.5).

Fig.1.5. Variaciones de frecuencia de los primeros cuatro armónicos de la resonancia Schumann
(datos de la estación de monitoreo de Tomsk)

La información sensacionalista que aparece periódicamente en publicaciones populares de que la frecuencia de resonancia supuestamente comenzó a aumentar repentinamente no tiene ninguna base objetiva, como se demostrará más adelante al analizar los datos del monitoreo.

En la Fig. 1.6. muestra un espectro típico de oscilaciones electromagnéticas naturales registradas en la banda de frecuencia correspondiente al rango de resonancia Schumann (se presenta el componente magnético horizontal). Las resonancias corresponden a picos del espectro en las frecuencias f1 - f7.

Fig.1.6. Espectro de oscilación en la banda de frecuencia de resonancia Schumann.

(Basado en una ilustración del artículo de K. Schlegel y M. Füllekrug “50 años de resonancia Schumann”)

Como puede ver, el primer armónico tiene los niveles de señal absolutos y relativos más altos, mientras que a medida que aumenta la frecuencia la resonancia se vuelve cada vez menos pronunciada, atenuándose casi por completo en frecuencias superiores a 60-70 Hz. El exceso máximo de la señal de resonancia en las frecuencias armónicas centrales por encima del fondo es pequeño. Esto es una consecuencia del bajo factor de calidad del resonador Tierra-ionosfera, debido a que los espectros armónicos se ven borrosos en una banda de frecuencia bastante amplia. Las amplitudes de las señales, al igual que las frecuencias analizadas anteriormente, son inestables con el tiempo. También cambia el ancho del espectro (factor de calidad) de las señales. El tipo de características espectrales típicas de los armónicos y ejemplos de gráficos de sus amplitudes se muestran en la Fig. 1.7.

SIN CONEXIÓN AL SERVIDOR ESPERA UN POCO O VUELVE A INTENTAR MÁS TARDE

SIN CONEXIÓN AL SERVIDOR ESPERA UN POCO O VUELVE A INTENTAR MÁS TARDE

Fig.D.1. Datos de la estación de seguimiento de la Universidad Estatal de Tomsk (RF)

El cuadro superior es un espectrograma, F - frecuencias, A - amplitudes, Q - factores de calidad.
Para ver a mayor escala, mueva el cursor del mouse sobre el marco deseado, haga clic derecho y seleccione la opción “abrir imagen”.

No se proporciona la publicación de datos de seguimiento archivados. Tampoco se cubre información sobre algoritmos y parámetros de procesamiento de señales. En el momento de escribir esta reseña, la estación de la Universidad Estatal de Tomsk es la única estación de monitoreo oficial en el mundo que proporciona datos actuales de resonancia Schumann en línea.

A.A. Derevyannykh, S.A. Kolesnik. Patrones estacionales-diarios de los parámetros de resonancia Schumann en diferentes regiones de la Tierra. Noticias de Universidades, Física, v. 55, N8, 2012.

La estación geofísica "Lekhta" forma parte de la estructura del departamento de investigación geomagnética de la filial de IZMIRAN en San Petersburgo. Ubicado en el pueblo de Lekhta de la República de Karelia, a 350 km al norte de Petrozavodsk. Proporciona medición de componentes eléctricos verticales y dos componentes magnéticos horizontales en el rango de frecuencia de 4 a 40 Hz. Diseñado para estudiar el entorno electromagnético y la propagación de ondas de radio. Los datos no están disponibles públicamente.

Arroz. D.2. Estación de Lechta

A la izquierda está el edificio de la estación, en el centro está la ubicación geográfica, a la derecha está el diagrama estructural de la etapa inicial.

Publicaciones seleccionadas sobre la investigación realizada: . A.Melnikov, C.Price, G.Satori, M.Fullekrug. Influencia de los pasajes del terminador solar en los parámetros de resonancia Schumann. . Karl Neil Kappler. Monitoreo electromagnético a largo plazo en Parkfield, CA.

La Estación del Observatorio Geofísico de Moshiri es una de las más antiguas del mundo. El observatorio pertenece al Instituto ISEE (Instituto de Investigación Ambiental Espacio-Tierra, Universidad de Nagoya, Japón). Está ubicado en la parte norte de Hokkaido, lejos de fuentes de interferencia antropogénica, y está diseñado para monitorear la atmósfera, la ionosfera y la magnetosfera. Las primeras mediciones experimentales de la resonancia Schumann las realizó ella allá por los años 60 y 70 del siglo pasado. En los años 90 se introdujo el procesamiento de señales digitales en la estación y en 2005 se llevó a cabo una modernización completa, incl. con la sustitución de antenas magnéticas de bucle gigante (60x43 m) por sensores inductivos y una antena eléctrica de látigo vertical por una esférica. En 2017, debido al deterioro físico de edificios y estructuras, está previsto cerrar la estación con el traslado de equipos y sensores de monitorización electromagnética a la estación de Rikubetsu, también situada en Hokkaido.

Arroz. D.5. Estación Moshiri y ejemplo de sus datos en comparación con datos de otras estaciones.

Fuentes de ilustración: sitio web del Laboratorio de Medio Ambiente Solar-Terrestre. Universidad de Nagoya y la segunda publicación de la lista seleccionada a continuación

Los datos proporcionados por la estación se utilizaron en varios estudios, incl. en el estudio de la actividad global de tormentas mediante el método de las tres estaciones, en el estudio de la posibilidad de utilizar la resonancia Schumann como precursora de terremotos, así como en el estudio de la influencia de los factores climáticos espaciales en los parámetros de resonancia. Los datos no están disponibles públicamente.

Publicaciones seleccionadas sobre la investigación realizada: . A.P.Nickolaenko, E.I.Yatsevich, A.V.Shvets, M.Hayakawa, Y.Hobara. Registros de resonancia Schumann en tres observatorios y variaciones de hora universal y local del ULF. . A. Nikolaenko, A. Shvets, M. Hayakawa. Variaciones de la hora universal y local deducidas de registros simultáneos de resonancia Schumann en tres observatorios muy separados.

La estación funciona desde principios de la década de 2000. Inicialmente midió sólo dos componentes magnéticos horizontales (ver Fig. breve descripción de los sensores), pero con el tiempo también se añadió uno eléctrico vertical (ver foto del sensor en figura 2.6). La estación proporcionó acceso abierto en línea a sus datos en la dirección IP 147.175.143.11, pero el acceso está actualmente cerrado.

Arroz. D.6. Estación de resonancia Schumann como parte del Observatorio Modra

Fuente de la ilustración: sitio web del Observatorio AGO Modra

Publicaciones seleccionadas sobre la investigación realizada: . A. Ondraskova, S. Sevcik, L. Rosenberg, P. Kostecky, L. Turna, I. Kohut. La detección del componente del campo magnético de los modos propios de Schumann utilizando sensores de bobina de búsqueda en el observatorio Modra. A. Ondraskova, P. Kostecky, S. Sevcik, L. Rosenberg. Observaciones a largo plazo de resonancias Schumann en el Observatorio Modra.

Una de las estaciones más antiguas, en funcionamiento desde 1993. Ubicado a 10 km de la ciudad de Sopron como parte del observatorio geofísico de la Academia de Ciencias de Hungría. Proporciona monitoreo de un componente eléctrico vertical y dos componentes magnéticos horizontales.

Arroz. D.7. Equipamiento de la estación de Nagycenk

Fuente de la ilustración: Informes del Observatorio Geofísico del Instituto de Investigaciones Geodésicas y Geofísicas de la Academia de Ciencias de Hungría (años 2005 -2006). Observatorio Geofísico de Nagycenk. Sopron 2007.

Los datos de monitoreo se registran en la base de datos geoelectromagnética unificada de FEMA en el Observatorio Nagycenk, pero no se publican públicamente en línea.

Publicaciones seleccionadas sobre la investigación realizada: . G. Satori, E. R. Williams, B. Zicger, R. Boldi, S. Heckman, K. Rothkin. Comparaciones de registros de resonancia Schumann de larga duración en Europa y América del Norte.

Un ejemplo de estaciones puestas en servicio recientemente son las estaciones de la Universidad de Ioannina ubicadas en Kalpaki y Neochori (Grecia). Los datos de archivo seleccionados de estas estaciones se presentan en la página Estaciones de resonancia Schumann sitio web del Laboratorio de Electrónica y Telecomunicaciones de la Universidad de Ioannina. Ver más breve descripción del sensor .

Arroz. D8. Fragmento de datos de archivo de la estación de la Universidad de Ioannina en Kalpaki, Grecia

La estación pertenece a la Universidad de Tel Aviv (Israel). Está ubicado en el desierto de Negev, cerca del asentamiento de Mitzpe Ramon, cerca del cráter Ramon. Ha estado en funcionamiento desde finales de los años 90 y proporciona la medición de un componente eléctrico vertical y dos componentes magnéticos horizontales. Los datos obtenidos por la estación son utilizados activamente por varios grupos de investigadores, pero no se ponen a disposición del público en línea.

Arroz. D9. Sensores para componentes eléctricos y magnéticos de la estación Mitzpe Ramon

La fuente de la ilustración es la primera publicación de la lista seleccionada a continuación.

Publicaciones seleccionadas sobre la investigación realizada: . Precio de Colin. Ondas electromagnéticas ELF de rayos: las resonancias Schumann.

La estación Martovaya se encuentra en el pueblo. Martovaya, región de Jarkov en Ucrania. Forma parte del observatorio de baja frecuencia del Instituto de Radioastronomía de Jarkov. Incluye dos canales para medir componentes magnéticos horizontales y un canal para componentes eléctricos verticales (ver diagrama en la Fig. D10) en el rango de 0,5 - 40 Hz.

Arroz. D10. Diagrama de bloques del complejo VLF de la estación Martovaya.

El sitio web del instituto contiene acceso abierto. espectrogramas diarios de componentes magnéticos, y Gráficos diarios de variaciones en la frecuencia del primer modo. Resonancia Schumann. Ejemplos de estos datos se muestran en la Fig. D11.

Arroz. D11. Un ejemplo de espectrogramas diarios y variaciones de la frecuencia de resonancia Schumann de la estación Martovaya.

Las regiones polares son lugares ideales para observar la resonancia Schumann debido a su considerable distancia de las tormentas, así como de las fuentes de interferencias provocadas por el hombre. En el momento de la publicación de esta reseña, las más conocidas son tres estaciones polares para monitorear la resonancia Schumann:

Estación antártica de la Universidad de Stanford (EE.UU.).

Ubicado en Arrival Heights en el extremo suroeste de la isla Ross, en el territorio de la estación meteorológica McMurdo, propiedad de Nueva Zelanda. Funciona para investigaciones geofísicas desde principios de los años 90. Los datos de monitoreo de resonancia Schumann de esta estación se han utilizado ampliamente en muchos estudios.

Cabe destacar que la estación está ubicada en la antípoda de la península de Kola, donde se encuentra el transmisor doméstico ZEUS VLF para comunicación con submarinos. Desde finales de los años 80, la estación se utiliza para monitorear la señal de este transmisor. Se desplegaron estaciones similares con el mismo propósito en Groenlandia (Sonderstromfjord), Nueva Zelanda (Dunedin) y Japón (Kochi). Para obtener más información sobre el uso de radio VLF para comunicaciones con submarinos, consulte una publicación separada.

Estación del Instituto de Radioastronomía de Jarkov (Ucrania). Ubicado en la estación antártica ucraniana Akademik Vernadsky. Proporciona medición de dos componentes magnéticos horizontales en el rango de 0,01 - 300 Hz. con división de frecuencia en dos canales superpuestos. La estación funciona desde 2002.

Estación ártica del Observatorio de Hornsund (Polonia). Situada en el archipiélago de Spitsbergen (Noruega). Proporciona medición de componentes eléctricos verticales y dos componentes magnéticos horizontales. Operando desde 2004. La estación utiliza el mismo equipo que la estación Martovaya del Instituto de Radioastronomía de Jarkov. Los espectrogramas diarios de los componentes magnéticos y los gráficos de las variaciones de frecuencia del primer modo de resonancia se publican en el sitio web del Instituto de Radioastronomía de Jarkov junto con los datos de la estación Martovaya en las mismas páginas (ver arriba).

Arroz. D12. Antena eléctrica de la estación Hornsund (izquierda) y estadísticas del seguimiento a largo plazo de la frecuencia de resonancia Schumann en la estación Arrival Heights (derecha)

Las fuentes de las ilustraciones son publicaciones de la lista seleccionada a continuación.

Publicaciones seleccionadas sobre la investigación realizada: . K. Schlegel, M. Fullekrug. Cambios en los parámetros de resonancia Schumann durante la precipitación de partículas de alta energía. . A.V.Koloskov, N.A.Baru, O.V.Budanov, V.E.Paznukhov, Yu.M.Yampolsky. Monitoreo de dos posiciones (Antártida-Ucrania) de resonancias electromagnéticas globales de la Tierra. . M.Neska, G.Satori, J.Szendroi, J.marianiuk, K.Nowozynski, S.Tomczyk. Observación de resonancia Schumann en la estación polar polaca de Spitsbergen y el Observatorio Geofísico Central de Belsk.

Las estaciones mencionadas con mayor frecuencia en las publicaciones científicas se enumeran arriba. Desde principios de la década de 2000, el interés por el estudio de la resonancia Schumann y sus aplicaciones geofísicas ha ido en aumento y muchas organizaciones científicas han adquirido sus propias estaciones de seguimiento. Algunas de ellas (la estación del Observatorio Modra, la estación Mitzpe Ramon, las estaciones de la Universidad de Ioannina, la estación del Instituto de Radioastronomía de Jarkov y la estación Hornsund en Spitsbergen) ya se han mencionado anteriormente, otras se mencionaron en el Apéndice B ( Estación del condado de Johnson) y C ( Estación de Sierra Nevada). Puede agregar estaciones a estaciones con nombre Belsk(Polonia), Eskdalemiur(Escocia), estaciones indias en Calcuta, V. Agra y en la Antártida (estación Maitri), estación Karimshina(RF, Kamchatka), estación antártica japonesa Iowa y varios otros. También se están creando estaciones temporales para el seguimiento específico en determinadas áreas geográficas, así como estaciones especializadas y redes de estaciones para registrar duendes y otros fenómenos ópticos en la ionosfera.

resonancia schumann

resonancia schumann es el fenómeno de la formación de ondas electromagnéticas estacionarias de frecuencias bajas y ultrabajas entre la superficie de la Tierra y la ionosfera.

La Tierra y su ionosfera son un resonador esférico gigante, cuya cavidad está llena de un medio débilmente conductor de electricidad. Si la onda electromagnética que surge en este entorno después de dar la vuelta al mundo vuelve a coincidir con su propia fase (entra en resonancia), entonces puede existir durante mucho tiempo.

Modelo matemático

Consideremos un resonador volumétrico que consta de dos esferas conductoras concéntricas. La esfera interior representa la superficie de la Tierra y la esfera exterior representa el gas ionizado de la ionosfera, ubicada a una altitud de unos 80 km sobre la tierra.

Supongamos que una onda electromagnética, norte una vez reflejado alternativamente desde la superficie de la Tierra y la ionosfera, rodea el globo. Si un número entero de reflexiones caben en la circunferencia de la Tierra, se produce una resonancia y dicha onda puede existir durante mucho tiempo. Suponiendo que la onda viaja a la velocidad de la luz. Con= 300.000 km/s, y la circunferencia de la Tierra es l= 40.000 km, obtenemos una frecuencia de oscilación igual a

Para los primeros cinco armónicos, esta fórmula da un rango de frecuencias 7,5 - 15,0 - 22,5 - 30,0 - 37,5 ... Hz. Comparando las frecuencias teóricas con las frecuencias obtenidas experimentalmente (7,83 - 14,1 - 20,3 - 26,4 - 32,4 ... Hz), observamos que con una buena coincidencia de la frecuencia del primer armónico, el error aumenta. norte aumenta.

En su trabajo original, Schumann analizó las vibraciones que se producen en un resonador de cavidad esférica. Al mismo tiempo, tuvo en cuenta que la superficie terrestre tiene una conductividad constante de aproximadamente σ = 10 −3 S/m, y la conductividad de la ionosfera a altitudes de 70 a 90 km varía dentro del rango σ = 10 −5 -10 −3 S/m. Debido a esto, la velocidad promedio de propagación de una onda electromagnética V(σ) es aproximadamente un 20% menor que cuando se refleja desde una esfera con conductividad infinita. Para frecuencia norte Schumann recibió los armónicos th

que para los primeros cinco armónicos da 8,5 - 14,7 - 20,8 - 26,8 - 32,9 Hz.

Causas de las olas

Existen varias hipótesis sobre la aparición de ondas electromagnéticas en la cavidad de la ionosfera terrestre.

Hipótesis de la "tormenta"

Se cree que las descargas de rayos son la principal fuente natural de excitación de la resonancia Schumann. Los rayos se comportan como enormes transmisores que emiten energía electromagnética en frecuencias de alrededor de 100 kHz. Son la causa de la excitación de oscilaciones electromagnéticas en una amplia gama de frecuencias. Este fenómeno explica, según la mayoría de los expertos, la presencia de oscilaciones estables de frecuencia ultrabaja, que prácticamente no se atenúan y tienen frecuencias fijas.

Características

Después de numerosos estudios y comprobaciones, se determinó con precisión la frecuencia de la resonancia Schumann: 7,83 Hz. Debido a los procesos ondulatorios del plasma dentro de la Tierra, los picos se observan más claramente en frecuencias de aproximadamente 8, 14, 20, 26, 32 Hz. Para la frecuencia fundamental, la más baja, son posibles variaciones entre 7 y 11 Hz, pero durante la mayor parte del día la dispersión de las frecuencias resonantes suele estar entre ±(0,1-0,2) Hz. La densidad espectral de las vibraciones es de 0,1 mV/m.

Las intensidades de las oscilaciones resonantes y sus frecuencias dependen de:

Historia de la investigación

El efecto de las ondas estacionarias fue descubierto y analizado por primera vez por Nikola Tesla. Más de cinco décadas después, este efecto fue estudiado en detalle para el caso de la ionosfera y posteriormente pasó a conocerse como “resonancia Schumann”. La suposición sobre la existencia de resonancia de ondas electromagnéticas en el espacio Tierra-ionosfera fue formulada por el profesor de la Universidad de Munich V.O. Schumann en 1952. No le dio ninguna importancia a esta suposición, pero publicó tres artículos al respecto. Después de examinarlos, el médico Herbert König observó que la frecuencia de la onda calculada por Schumann coincidía con el rango de las ondas alfa del cerebro humano. Se puso en contacto con Schumann y continuaron su investigación. En el mismo año 1952, confirmaron experimentalmente la existencia de tales resonancias naturales.

El estudio fue continuado por Wolfgang Ludwig, quien realizó experimentos en mar abierto y en minas subterráneas. V. Ludwig publicó un libro sobre la resonancia Schumann “Medicina informativa”.

Las dificultades para estudiar las ondas Schumann se deben a que su recepción requiere equipos especiales y muy sensibles y un entorno adecuado: incluso el movimiento de árboles, animales o personas cerca del receptor puede afectar sus lecturas.

Las estaciones para la monitorización continua de la resonancia Schumann se encuentran ubicadas:

• Rusia, Tomsk, Universidad Estatal de Tomsk. Los datos del sitio se actualizan cada dos horas;
• Eslovaquia, Modra, observatorio geofísico.

Menciones

• La resonancia Schumann juega un papel importante en la explicación de la tecnología en la serie de ciencia ficción Lane's Experiments.
• En una de las temporadas de Expediente X, episodio 3x03 (D.P.O.), el agente Mulder menciona la resonancia Schumann.

Notas

1. Kristian Schlegel, Martin Füllekrug: Weltweite Ortung von Blitzen: 50 Jahre Schumann-Resonanzen. Physik en unserer Zeit 33(6), S. 256-261 (2002), ISSN 0031-9252. Traducción al inglés: 50 años de resonancia Schumann
2. Schumann, W.O., Über die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel, die von einer Luftschicht und einer Ionosphärenhülle umgeben ist, Z. Naturforsch. 7a, 149, (1952)
3. Volland, H. Electrodinámica atmosférica. - Springer-Verlag, Berlín, 1984.
4. Grazyna Fosar y Franz Bludorf Transición a la era de las frecuencias (inglés).
5. Según algunas fuentes, en 1949.
6. W.O. Schumann, Über die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel, die von einer Luftschicht und einer Ionosphärenhülle umgeben ist 7a, 1952, SS. 149-154
7. W.O. Schumann, Über die Dämpfung der elektromagnetischen Eigenschwingnugen des Systems Erde – Luft – Ionosphäre, Zeitschrift und Naturfirschung 7a, 1952, SS. 250–252
8. W.O. Schumann, Über die Ausbreitung sehr Langer elektriseher Wellen um die Signale des Blitzes, Nuovo Cimento 9 , 1952, págs. 1116-1138. doi:10.1007/BF02782924
9. Resonancia Schumann
10. resonancia schumann
11. Estudio bien ilustrado de la Universidad de Iowa.
12. (inglés) (16 de noviembre de 2011). Consultado el 30 de noviembre de 2011.
13. Los científicos han descubierto la fuga de ondas de rayos al espacio (ruso) (30 de noviembre de 2011). Archivado desde el original el 9 de febrero de 2012. Consultado el 30 de noviembre de 2011.

ver también

Zaubergesänge der Erde (alemán): grabaciones sonoras de la resonancia elemental, tormentas y electrosmog de Schumann.

Fundación Wikimedia. 2010.

Pero, de hecho, las frecuencias de la resonancia Schumann no aumentan, sino que disminuyen. A continuación se muestran algunos gráficos:

2007 El cuarto armónico corresponde (como se esperaba) a 26Hz.

2010 El cuarto armónico cayó (en promedio) a 24,5 Hz.

2014 El cuarto armónico (en promedio) es de 25 Hz.

Pero no 26 Hz, ¡como debería ser! Y según las previsiones de años anteriores, estas frecuencias deberían aumentar.

Entonces, si el planeta Tierra y el espacio que lo rodea, junto con nuestra luminaria, en el curso de procesos naturales aumentaron las frecuencias (y, en consecuencia, los armónicos de la resonancia Schumann), entonces alguien o algo "ralentizó" este proceso. Y en los armónicos superiores, que son responsables de la vigilia y la energía de una persona durante el día (esto es mínimo, y tal vez incluso mostraríamos telepatía), esto condujo a una disminución en las frecuencias.
Tengo una versión en la que las instalaciones son responsables de este asunto, la más familiar de las cuales es HAARP:

El proyecto se lanzó en la primavera de 1997 en Gakona, Alaska.

A principios de mayo de 2013, debido a la finalización del contrato, se detuvieron los trabajos de HAARP. Se espera cerrar un nuevo contrato, posiblemente con la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE.UU. (DARPA) como cliente. Se espera que se realicen una serie de estudios en el otoño de 2013 - invierno de 2014.

Y esto no es un arma climática ni un proyecto para estudiar la aurora boreal. Y esta es una instalación para cambiar precisamente las frecuencias de la resonancia Schumann, que afectan la claridad mental y la inteligencia de la población del planeta. Aquellos. Todos parecemos estar medio dormidos, no hay perspicacias, ideas brillantes, aspiraciones, sí, simplemente no hay ganas de moverse.
Aquí hay otra confirmación de mis palabras:

En mayo de 2014, el portavoz de la Fuerza Aérea de los EE. UU., David Walker, dijo que el comando ya no iba a apoyar la instalación y que en el futuro se desarrollarían otras formas de controlar la ionosfera, que se suponía que HAARP estudiaría. La estación se cerrará en junio de 2014 tras la finalización del último proyecto de investigación del programa DARPA.

Nota: "... Otras formas de controlar la ionosfera. " Me pregunto si dejaron de funcionar o si sigue irradiando. Pero lo más probable es que hayan encontrado otra forma de influir en la ionosfera, por ejemplo, desde los satélites se puede hacer de forma más eficiente y no atrae la atención del público ni de las mentes curiosas.

Hay tres instalaciones conocidas:
HAARP (Alaska): presumiblemente hasta 3600 kW (se desconoce la potencia exacta)
EISCAT (Noruega, Tromso) - 1200 kW
LANZA (Noruega, Longyearbyen) - 288 kW

Incluso si uno está suspendido, la capacidad de los demás también es colosal.

Pero esto es sólo mi suposición, no estoy 100% seguro de ello. Pero ya existe una imagen clara y una comprensión: ¿por qué las erupciones solares simplemente me adormecen? Y no sólo yo. Tras analizar toda esta información, el mecanismo queda claro: el aumento del flujo electromagnético procedente del Sol, que llega a la Tierra en poco más de ocho minutos, afecta a la ionosfera e introduce sus armónicos y resonancias en el espectro electromagnético entre la propia ionosfera y la En la superficie, las frecuencias de la resonancia Schumann cambian, o más bien disminuyen (aunque esto debe observarse claramente), esto afecta al cerebro: se queda dormido.

¿Quizás algunos gurús nos hablaron de esto hace unos años? Sobre el hecho de que nuestro sistema solar está emergiendo del brazo oscuro de nuestra galaxia hacia una zona con otras energías y estas energías "despertarán a la humanidad". Aquellos. la radiación dentro de la Galaxia será diferente y afectará a las resonancias Schumann y las aumentará. La gente de la NASA con sus estaciones de exploración espacial sabe mejor si este espectro electromagnético ha cambiado o no... Pero si ha cambiado, entonces deliberadamente nos están "dormiendo".

Biorritmos de la Tierra
Veamos los biorritmos de la Tierra durante el día desde la perspectiva de los gráficos:

Estas son las amplitudes de los armónicos fundamentales de las frecuencias resonantes de Schumann. ¡Mira cuando se desvanecen! Comienzan a desvanecerse a las 20-00 y a “despertarse” a las 06-00. Aunque las horas de luz en la latitud de Tomsk en esta época del año son mucho más amplias. Ahora recuerda la naturaleza. En la mayoría de los casos, cuando hace buen tiempo, todo se calma después de las ocho de la tarde (incluso el viento amaina) y la naturaleza se despierta activamente después de las seis de la mañana. ¡El gráfico científico y lo obvio (pero incomprensible: por qué es así) - convergieron!

Las caídas de frecuencia también son visibles por la noche.

Ciertos biorritmos del planeta también se observan en los componentes del campo magnético terrestre.

Muchos dirán que no hay nada sobrenatural en todo esto, y pocas cosas tienen un efecto tan invisible y eficaz en una persona. Pero esto es lo que dicen aquellos que no observan nada en el transcurso de una jornada de trabajo alocada. A mí no me parece así y creo que la ciencia moderna (especialmente la cerrada y militar) sabe mucho más sobre el hombre y las influencias que lo rodean.

El físico R. Beck, durante una exposición remota, descubrió que las ondas cerebrales de los psíquicos coinciden con la frecuencia de resonancia de Schumann. Las ondas de los hemisferios derecho e izquierdo del cerebro humano en esos momentos son iguales en frecuencia y opuestas en amplitud, lo que conduce a la formación de ondas estacionarias. Gracias a la resonancia entre las ondas naturales de Schumann y las ondas estacionarias en el cerebro, una persona aparentemente obtiene acceso a una energía natural colosal.

El Dr. R. Becker también registró una frecuencia cerebral de 7-8 Hz para todos los curanderos durante sus sesiones de curación. Esta frecuencia era independiente de sus tradiciones religiosas y espirituales y estaba sincronizada con las ondas Schumann tanto en frecuencia como en fase. Diferentes tipos de estados alterados de conciencia (ASC) correspondieron a diferentes niveles de actividad cerebral mientras el sujeto conservaba la conciencia.

ASC se caracteriza por una actividad bioeléctrica única del cerebro, que refleja un estado de atención profunda, un tipo de pensamiento no egocéntrico e intuitivo. Le da a la persona una nueva experiencia en la esfera filosófica, intelectual y, lo más importante, en la irracional.

Otro científico que se dedicó a investigar la resonancia Schumann y su papel en la naturaleza fue Wolfgang Ludwig. Intentó estudiar las señales atmosféricas naturales en un entorno saludable. Pero durante la investigación descubrí que hoy en día, como resultado de la actividad humana, la atmósfera contiene tantas señales electromagnéticas que esto complica enormemente las mediciones. Por lo tanto, Ludwig decidió realizar investigaciones en mar abierto y luego en minas subterráneas. Como resultado, se descubrieron otras señales electromagnéticas bajo tierra: oscilaciones en el campo magnético de la propia Tierra. Se llevó a cabo un experimento: un grupo de voluntarios fue colocado durante tres semanas en un búnker subterráneo, donde se encontraban reflectores de señales de resonancia Schumann. En ausencia de estas señales, los estudiantes desarrollaron trastornos emocionales y migrañas en tres semanas. Después de una exposición breve a f = 7,83 Hz, se restableció la salud de los sujetos.

De hecho, dentro de los límites de una ciudad moderna, los estudios de la resonancia Schumann son imposibles: estas ondas son amortiguadas por muchos materiales modernos, por ejemplo, el hormigón, y se anulan en zonas de densos edificios de gran altura. En las condiciones terrenales, su ausencia la sienten especialmente las personas mayores, los enfermos crónicos y las personas vegetativamente sensibles.

Los ciclones y las secciones frontales en la atmósfera generan ondas electromagnéticas también en el rango de 7 a 13 Hz. Ellos, propagándose dentro del resonador global Tierra-Ionosfera, sirven como presagios de tormentas para muchos representantes de la biosfera.

La NASA y el TSUP (Centro de Control de Misiones de Rusia) desde el comienzo de la exploración espacial observaron que los astronautas y cosmonautas regresaban a la Tierra psicológicamente deprimidos. La "enfermedad espacial" era un misterio. Hoy se ha demostrado que no existen ondas Schumann en el espacio abierto. Esto puede provocar dolores de cabeza, desorientación, náuseas, mareos, etc., por lo que las naves espaciales modernas están equipadas con generadores de ondas Schumann.

Las enseñanzas de la antigua China afirman que para la salud y la longevidad una persona necesita dos energías del medio ambiente: la terrenal y la cósmica. En este caso, ambas energías deben estar equilibradas. Al comparar esta afirmación con experimentos, Ludwig correlacionó la fuerte señal de la resonancia Schumann con la energía masculina. yang, y la señal geomagnética débil es con energía femenina yin.

Basándose en los resultados de su trabajo y en el del Dr. Jacobi de la Universidad de Dusseldorf, W. Ludwig escribió el libro "Medicina informativa". El autor señala que la investigación realizada confirma la verdad de la antigua enseñanza china: para la existencia armoniosa y saludable de todos los seres vivos, es necesario un trasfondo natural, incluida la influencia simultánea de la Tierra y el Cielo, que formaron al Hombre de la Tierra. La exposición unilateral a cualquiera de ellos provoca un desequilibrio en el organismo, falta de vitalidad, pérdida de actividad cerebral y, como resultado, problemas de salud.Por tanto, es especialmente alarmante el hecho de un aumento en el nivel de fondo electromagnético en el entorno de la actividad humana, en sus inmediaciones.

La investigación sobre los ritmos de la BIOSFERA ha demostrado que en el proceso de evolución, los sistemas vivos dominaron los ritmos básicos del entorno externo y desarrollaron un mecanismo extremadamente sensible para responder a los cambios en sus parámetros. ESTO GARANTIZA TANTO LA INTERACCIÓN CONSISTENTE DE TODAS LAS FUNCIONES DENTRO DEL ORGANISMO COMO EL CUMPLIMIENTO ARMONIOSO DE TODO EL ORGANISMO CON LAS CONDICIONES AMBIENTALES EXTERNAS.

Los científicos que trabajan en este problema se han unido a la Sociedad Internacional de Biometeorología. En 1969 organizó una comisión para estudiar los “efectos biológicos de las partículas rápidas y lentas y los factores extraterrestres”. Entre sus miembros se encontraban los científicos F.A. Brown, Georgie Piccardi y Michel Goquilin. También se propone utilizar las ondas de Schumann como un termómetro “totalmente terrestre” para monitorear el calentamiento global en el planeta. Este fenómeno está asociado con una relación directa entre la temperatura del aire y su conductividad eléctrica: cuanto mayor es la conductividad eléctrica del aire, mayor es la frecuencia de resonancia Schumann.