Де вимірюють резонанс Шумана?

Резонанс Шумана — глобальне явище: порожнина — вся планета, а основну моду вимірюють майже всюди на тій самій частоті. Але виміряти її — інша справа. Сигнал на 7,83 Гц порядку пікотесла — у мільйони разів слабший за міський шум, проводку та радіостанції. Тому ННЧ-обсерваторій, які транслюють надійно, безперервно й відкрито, можна перелічити по пальцях однієї руки. Ця сторінка знайомить із мережею, улаштуванням станцій і нашим живим джерелом. Як моди виглядають на спектрограмі — у нашому гіді модами.

Як улаштована ННЧ-станція

Серце станції — вертикальна антена для електричного поля (Ez): зазвичай ізольована щогла або сфера з малошумним підсилювачем унизу. Деякі станції додають індукційні магнітометри для магнітних компонент (Hx/Hy). Після підсилення до мілівольтного діапазону сигнал оцифровується і довгими вікнами Фур'є переводиться в спектр; результат — звичний спектрограм: години по горизонталі, 0–40 герц по вертикалі. Складність не у вимірюванні, а в шумі: гул мережі 50/60 герця та радіопередавачі біля цілі виростають у гори. Тому станції стоять у віддалених, тихих, добре заземлених місцях.

Мережа обсерваторій

Станції на різних континентах вимірюють ту саму основну моду, але несуть трохи різні тіні: Накацугава підкреслює азіатські грози, Куміана — європейські години. Разом вони дають глобальну картину, якої не дасть жодна окрема станція.

Чому ми транслюємо Томськ

Сибірська станція Томського державного університету — одна з небагатьох обсерваторій, що публікують дані в реальному часі та відкрито. Наш живий графік кожні 4 хвилини заново забирає поточний спектрограм із джерела і показує його без змін. Коли джерело недоступне, сторінка чесно про це каже — ми ніколи не показуємо застарілий чи вигаданий кадр. Наш архів «машини часу» зберігає підсумковий спектрограм кожного UTC-дня; потрапити до нього можна зі сторінки живого графіка.

Чи можна виміряти її самому?

Частково. Вертикальна антена, малошумний підсилювач і звукова карта здатні показати пік 7,83 герця з тихого сільського місця — нотатки саморобників є на нашій сторінці станцій. Головна перешкода — рівень шуму: віддаленість від проводки, диференціальні входи та добре заземлення — половина справи; решта — терпіння. У міській квартирі вимірювання майже безнадійне — мотори ліфтів, LED-освітлення та проводка кричать гучніше за планету. Але це не неможливо; потрібні лише акуратність, тиша і трохи ННЧ-грамотності. Шуканий пік з'явиться горизонтальною лінією; про її характер поверніться до нашого гіда.

Мережа одним поглядом