Pět Schumannových módů — od 7,83 do 33,8 Hz

Dutina Země–ionosféra nehraje jedinou notu. Každá vlna, která se vejde do celého počtu okruhů, přežije jako stojatá — výsledkem je rodina pěti rezonančních módů: pevný základní mód poblíž 7,83 Hz a harmonické kolem 14,3; 20,8; 27,3 a 33,8 herců, postupně slabší a neklidnější. Tento průvodce projde charakterem každého módu a ukáže, jak je poznat na tomském spektrogramu. Základní fyzika je na stránce co je Schumannova rezonance?

Mód I — 7,83 Hz: základní, „tlukot srdce“

Základní mód je nejdelší stojatá vlna dutiny a hvězda spektra: nejjasnější čára, nejstálejší. Měří se všude na planetě téměř na stejné frekvenci ve stejnou chvíli, a právě tato globální jednotnost živí od sedmdesátých let metaforu „tlukotu srdce Země“. Na spektrogramu je mód I téměř nepřerušený vodorovný pás v dolní části grafu. Jeho frekvence kolísá o ±0,5 herce s ročním obdobím a hodinou; na otázku, který mód dominuje, je odpověď téměř vždy I.

Mód II — 14,3 Hz: nejneklidnější

Druhý mód leží těsně pod dvojnásobkem základního a chová se úplně jinak: je neklidný. Jeho amplituda se během hodin může měnit několikanásobně, pás se fragmentuje a na celé úseky mizí. Na denní rovnováhu ionosféry je mnohem citlivější než základní, což z něj činí cennou sondu pro výzkum ionosféry. Na spektrogramu vypadá mód II jako dýchající pás — silné hodiny, prázdné hodiny.

Mód III — 20,8 Hz: polední vrchol

Třetí mód je proslulý tím, že následuje africký sektor blesků: výrazně se posiluje kolem jeho místních odpoledních hodin. Je to slabý mód, ale jeho pravidelný hodinový rytmus z něj činí rozpoznatelnou melodickou linku grafu. Dávejte pozor na horní část spektrogramu — pokud se linka rozsvítí během afrického odpoledne a pak zhasne, nejspíš se díváte na mód III.

Mód IV — 27,3 Hz: bledý

Čtvrtý mód vždy bojuje: nízká amplituda, bledý a flekatý pás. Viditelný se stává hlavně tehdy, je-li ionosféra klidná a dobře vodivá — typicky v noci a geomagneticky klidné dny. Začátečníkům dělá největší potíže; zkušení čtenáři v něm čtou poctivou zprávu o stavu ionosféry.

Mód V — 33,8 Hz: bouřkový mód

Pátý mód je bouřková stráž na kraji spektra: za obvyklých podmínek se objevuje sotva, ale při intenzivních záblescích blesků — zvlášť když tropické bouřkové celky posílí zároveň — se nápadně rozsvítí. Někteří čtenáři mu říkají „bouřkový mód“. Hodiny, kdy se mód V objevuje, bývají hodinami, kdy září i mód I pod ním: energie přichází ze stejných bouří.

Proč amplituda během dne dýchá

Blesky nejsou po glóbu rozděleny rovnoměrně: tři velká centra se soustředí nad Afrikou, Asií a Amerikou. Každé vrcholí blízko svého místního odpoledne a tři maxima rotují průběhem dne UTC. Tato rotace vyvolává v módech výkyvy amplitudy až ~15% — dýchání panelu není závada, ale skutečná fyzika. Živý panel na hlavní stránce aktualizuje relativní amplitudy pěti módů každé 4 minuty.

Módy na první pohled