Schumann resonances
शूमन अनुनाद (एस. आर.) पृथ्वी के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र स्पेक्ट्रम के अत्यंत कम आवृत्ति वाले हिस्से में स्पेक्ट्रम शिखरों का एक समूह है। शूमन अनुनाद वैश्विक विद्युत चुम्बकीय अनुनाद हैं, जो पृथ्वी की सतह और आयनमंडल द्वारा बनाई गई गुहा में बिजली के निर्वहन से उत्पन्न और उत्तेजित होते हैं। वैश्विक विद्युत चुम्बकीय अनुनाद घटना का नाम भौतिक विज्ञानी विनफ्राइड ओटो शूमन के नाम पर रखा गया है जिन्होंने 1952 में गणितीय रूप से इसकी भविष्यवाणी की थी। शूमन अनुनाद 3 हर्ट्ज से 60 हर्ट्ज तक विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के हिस्से में प्रमुख पृष्ठभूमि हैं, और 7.83 हर्ट्ज (मौलिक), 14.3,20.8,27.3 और 33.8 हर्ट्ज के आसपास बेहद कम आवृत्तियों पर अलग-अलग शिखरों के रूप में दिखाई देते हैं। शूमन अनुनाद इसलिए होता है क्योंकि पृथ्वी की सतह और प्रवाहकीय आयनमंडल के बीच का स्थान एक बंद, हालांकि परिवर्तनीय आकार के तरंग-मार्गदर्शक के रूप में कार्य करता है। पृथ्वी के सीमित आयाम इस वेवगाइड को बेहद कम आवृत्ति बैंड में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के लिए एक अनुनाद गुहा के रूप में कार्य करने का कारण बनते हैं। गुहा बिजली में विद्युत धाराओं द्वारा स्वाभाविक रूप से उत्तेजित होती है। शूमन अनुनाद के सामान्य मोड विवरण में, मौलिक मोड पृथ्वी-आयनमंडल गुहा में एक स्थायी तरंग है जिसकी तरंग दैर्ध्य पृथ्वी की परिधि के बराबर है। सबसे कम आवृत्ति मोड में सबसे अधिक तीव्रता होती है, और अन्य कारकों के बीच आयनमंडल (जो बंद गुहा की ऊपरी दीवार को संपीड़ित करते हैं) में सौर-प्रेरित गड़बड़ी के कारण सभी मोड की आवृत्ति थोड़ी भिन्न हो सकती है। उच्च अनुनाद मोड लगभग 6.5 हर्ट्ज अंतराल पर होते हैं (जैसा कि सूत्र में संख्याओं को फीड करके देखा जा सकता है), एक विशेषता जो वायुमंडल की गोलाकार ज्यामिति के लिए जिम्मेदार है। विक्षेपण गुहा में संबंधित विधियों के नम होने के कारण चोटियाँ लगभग 20 प्रतिशत की वर्णक्रमीय चौड़ाई प्रदर्शित करती हैं। शूमन अनुनाद के अवलोकन का उपयोग वैश्विक बिजली गतिविधि पर नज़र रखने के लिए किया गया है। बिजली की गतिविधि और पृथ्वी की जलवायु के बीच संबंध के कारण यह सुझाव दिया गया है कि उनका उपयोग वैश्विक तापमान भिन्नताओं और ऊपरी क्षोभमंडल में जल वाष्प की भिन्नताओं की निगरानी के लिए किया जा सकता है। शूमन अनुनाद का उपयोग पृथ्वी पर निचले आयनमंडल का अध्ययन करने के लिए किया गया है और इसे खगोलीय पिंडों पर निचले आयनमंडल का पता लगाने के एक तरीके के रूप में सुझाया गया है। कुछ लोगों ने प्रस्ताव दिया है कि अन्य ग्रहों पर बिजली का पता लगाया जा सकता है और उन ग्रहों के शूमन अनुनाद संकेतों के माध्यम से अध्ययन किया जा सकता है। भू-चुंबकीय और आयनोस्फेरिक गड़बड़ी के बाद शूमन अनुनाद पर प्रभावों की सूचना मिली है। हाल ही में, असतत शूमन अनुनाद उत्तेजना को क्षणिक चमकदार घटनाओं-स्प्रिट्स, ई. एल. वी. ई. एस., जेट्स और अन्य ऊपरी-वायुमंडलीय बिजली से जोड़ा गया है। शूमन अनुनाद का उपयोग करके रुचि का एक नया क्षेत्र अल्पकालिक भूकंप की भविष्यवाणी से संबंधित है। शूमन प्रतिध्वनि में रुचि 1993 में फिर से बढ़ी जब ई. आर. विलियम्स ने अनुनाद आवृत्ति और उष्णकटिबंधीय वायु तापमान के बीच एक सहसंबंध दिखाया, यह सुझाव देते हुए कि अनुनाद का उपयोग ग्लोबल वार्मिंग की निगरानी के लिए किया जा सकता है। भूभौतिकीय सर्वेक्षण में, शूमन अनुनाद का उपयोग अपतटीय हाइड्रोकार्बन जमा का पता लगाने के लिए किया जाता है। 1893 में, जॉर्ज फ्रांसिस फिट्जगेराल्ड ने उल्लेख किया कि वायुमंडल की ऊपरी परतें काफी अच्छी संवाहक होनी चाहिए। यह मानते हुए कि इन परतों की ऊंचाई जमीन से लगभग 100 किमी ऊपर है, उन्होंने अनुमान लगाया कि दोलन (इस मामले में शूमन अनुनाद का सबसे कम मोड) की अवधि 0.1 सेकंड होगी। इस योगदान के कारण, इन अनुनादों का नाम "शूमन-फिट्ज-जेराल्ड अनुनाद" रखने का सुझाव दिया गया है। हालांकि फिट्जगेराल्ड के निष्कर्ष व्यापक रूप से ज्ञात नहीं थे क्योंकि उन्हें केवल ब्रिटिश एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस की एक बैठक में प्रस्तुत किया गया था, जिसके बाद नेचर में एक कॉलम में एक संक्षिप्त उल्लेख किया गया था। पहला सुझाव कि एक आयनमंडल मौजूद था, जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों को फंसाने में सक्षम था, हेविसाइड और केनेली (1902) को जिम्मेदार ठहराया जाता है। 1925 में एडवर्ड एप्पलटन और बार्नेट को आयनोस्फेयर के अस्तित्व को प्रयोगात्मक रूप से साबित करने में सक्षम होने में और बीस साल लग गए। हालाँकि गोलाकार तरंग-मार्गदर्शकों से निपटने के लिए कुछ सबसे महत्वपूर्ण गणितीय उपकरण 1918 में जी. एन. वॉटसन द्वारा विकसित किए गए थे, लेकिन यह विनफ्राइड ओटो शूमन थे जिन्होंने पहली बार पृथ्वी-आयनमंडल तरंग-मार्गदर्शक प्रणाली के वैश्विक अनुनाद के सैद्धांतिक पहलुओं का अध्ययन किया, जिन्हें आज शूमन अनुनाद के रूप में जाना जाता है। 1952-1954 में शूमन ने एच. एल. कोनिग के साथ मिलकर अनुनाद आवृत्तियों को मापने का प्रयास किया। हालाँकि, यह बाल्सर और वैगनर द्वारा 1960-1963 में किए गए मापों तक नहीं था कि पृष्ठभूमि के शोर से अनुनाद जानकारी निकालने के लिए पर्याप्त विश्लेषण तकनीकें उपलब्ध थीं। तब से विभिन्न क्षेत्रों में शूमन अनुनाद में रुचि बढ़ रही है। बुनियादी सिद्धांत बिजली के निर्वहन को शूमन अनुनाद उत्तेजना का प्राथमिक प्राकृतिक स्रोत माना जाता है; बिजली के चैनल विशाल एंटेना की तरह व्यवहार करते हैं जो लगभग 100 किलोहर्ट्ज़ से कम आवृत्तियों पर विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा का विकिरण करते हैं। ये संकेत बिजली के स्रोत से बड़ी दूरी पर बहुत कमजोर होते हैं, लेकिन पृथ्वी-आयनमंडल तरंग-मार्गदर्शक बेहद कम आवृत्ति पर एक अनुनादक की तरह व्यवहार करता है और अनुनाद आवृत्तियों पर बिजली से वर्णक्रमीय संकेतों को बढ़ाता है। एक आदर्श गुहा में,-th मोड की अनुनाद आवृत्ति पृथ्वी की त्रिज्या और प्रकाश की गति से निर्धारित होती है। वास्तविक पृथ्वी-आयनोस्फेयर वेवगाइड एक पूर्ण विद्युत चुम्बकीय अनुनाद गुहा नहीं है। परिमित आयनमंडल विद्युत चालकता के कारण होने वाले नुकसान गुहा में विद्युत चुम्बकीय संकेतों की प्रसार गति को कम करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक अनुनाद आवृत्ति होती है जो एक आदर्श मामले में अपेक्षित से कम होती है, और देखे गए शिखर चौड़े होते हैं। इसके अलावा, कई क्षैतिज विषमताएं हैं-आयनमंडल की ऊंचाई में दिन-रात का अंतर, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में अक्षांशीय परिवर्तन, अचानक आयनोस्फेरिक गड़बड़ी, ध्रुवीय कैप अवशोषण, भूमध्य रेखा से भौगोलिक ध्रुवों तक ±11 किमी की पृथ्वी त्रिज्या में भिन्नता, आदि। जो शूमन अनुनाद शक्ति स्पेक्ट्रा में अन्य प्रभाव पैदा करते हैं। मापन आज शूमन अनुनाद दुनिया भर के कई अलग-अलग शोध केंद्रों में दर्ज किए जाते हैं। शूमन अनुनाद को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले संवेदक में आम तौर पर चुंबकीय क्षेत्र के उत्तर-दक्षिण और पूर्व-पश्चिम घटकों को मापने के लिए दो क्षैतिज चुंबकीय प्रेरक कुंडल और विद्युत क्षेत्र के ऊर्ध्वाधर घटक को मापने के लिए एक ऊर्ध्वाधर विद्युत द्विध्रुव एंटीना होता है। उपकरणों का एक विशिष्ट पासबैंड 3-100 Hz है। शूमन अनुनाद विद्युत क्षेत्र आयाम (~ 300 माइक्रोवोल्ट प्रति मीटर) वायुमंडल में स्थिर निष्पक्ष-मौसम विद्युत क्षेत्र (~ 150 वी/एम) की तुलना में बहुत छोटा है। इसी तरह, शूमन अनुनाद चुंबकीय क्षेत्र (~ 1 पिकोटेस्ला) का आयाम पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र (~ 30-50 माइक्रोटेस्ला) से छोटे परिमाण के कई क्रम हैं। शूमन अनुनाद का पता लगाने और रिकॉर्ड करने के लिए विशेष रिसीवर और एंटेना की आवश्यकता होती है। विद्युत घटक को आमतौर पर एक गेंद एंटीना के साथ मापा जाता है, जिसे 1966 में ओगावा एट अल द्वारा सुझाया गया था, जो एक उच्च-प्रतिबाधा प्रवर्धक से जुड़ा हुआ है। चुंबकीय प्रेरण कुण्डली में आम तौर पर बहुत उच्च चुंबकीय पारगम्यता के केंद्र के चारों ओर तार के दसियों से सैकड़ों-हजारों मोड़ होते हैं। वैश्विक बिजली गतिविधि पर निर्भरता शूमन अनुनाद अध्ययन की शुरुआत से ही यह ज्ञात था कि उनका उपयोग वैश्विक बिजली गतिविधि की निगरानी के लिए किया जा सकता है। दुनिया भर में किसी भी समय लगभग 2000 गरज के साथ बारिश होती है। प्रति सेकंड लगभग 50 बिजली गिरने की घटनाओं का उत्पादन करते हुए, ये आंधी-तूफान सीधे पृष्ठभूमि शूमन अनुनाद संकेत से जुड़े होते हैं। शूमन अनुनाद अभिलेखों से स्थानिक बिजली वितरण का निर्धारण एक जटिल समस्या है। शूमन अनुनाद अभिलेखों से बिजली की तीव्रता का अनुमान लगाने के लिए बिजली के स्रोतों की दूरी और स्रोत और पर्यवेक्षक के बीच तरंग प्रसार दोनों के लिए जिम्मेदार होना आवश्यक है। एक सामान्य दृष्टिकोण बिजली जलवायु विज्ञान के ज्ञात गुणों के आधार पर स्थानिक बिजली वितरण पर एक प्रारंभिक धारणा बनाना है। एक वैकल्पिक तरीका रिसीवर को उत्तरी या दक्षिणी ध्रुव पर रखना है, जो दिन के दौरान मुख्य आंधी केंद्रों से लगभग समान दूरी पर रहता है। एक विधि जिसमें बिजली के वितरण पर प्रारंभिक धारणाओं की आवश्यकता नहीं होती है, वह औसत विद्युत और चुंबकीय स्पेक्ट्रा के बीच और उनके रैखिक संयोजन के बीच अनुपात का उपयोग करते हुए औसत पृष्ठभूमि शूमन अनुनाद स्पेक्ट्रा के अपघटन पर आधारित है। यह तकनीक मानती है कि गुहा गोलाकार रूप से सममित है और इसलिए इसमें ज्ञात गुहा विषमताएं शामिल नहीं हैं जो माना जाता है कि प्रणाली में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अनुनाद और प्रसार गुणों को प्रभावित करती हैं। शूमन अनुनाद घटना की सबसे अच्छी प्रलेखित और सबसे बहस की जाने वाली विशेषताएँ पृष्ठभूमि शूमन अनुनाद शक्ति स्पेक्ट्रम की दैनिक भिन्नताएँ हैं। एक विशिष्ट शूमन अनुनाद दैनिक रिकॉर्ड वैश्विक बिजली गतिविधि और स्रोत क्षेत्र और पर्यवेक्षक के बीच पृथ्वी-आयनमंडल गुहा की स्थिति दोनों के गुणों को दर्शाता है। ऊर्ध्वाधर विद्युत क्षेत्र पर्यवेक्षक के सापेक्ष स्रोत की दिशा से स्वतंत्र है, और इसलिए वैश्विक बिजली का एक माप है। ऊर्ध्वाधर विद्युत क्षेत्र का दैनिक व्यवहार तीन अलग-अलग मैक्सिमा दिखाता है, जो ग्रहों की बिजली गतिविधि के तीन "हॉट स्पॉट" से जुड़ा हुआ हैः 9 केंद्र शासित प्रदेश (सार्वभौमिक समय) पर एक दक्षिण पूर्व एशिया से आंधी गतिविधि के दैनिक शिखर से जुड़ा हुआ है; 14 केंद्र शासित प्रदेश में एक अफ्रीकी बिजली गतिविधि के शिखर से जुड़ा हुआ है; और 20 केंद्र शासित प्रदेश में एक दक्षिण अमेरिकी बिजली गतिविधि के शिखर से जुड़ा हुआ है। चोटियों का समय और आयाम पूरे वर्ष बदलता रहता है, जो बिजली की गतिविधि में मौसमी परिवर्तनों से जुड़ा होता है। "चिमनी" रैंकिंग आम तौर पर, अफ्रीकी चोटी सबसे मजबूत होती है, जो वैश्विक बिजली गतिविधि में अफ्रीकी "चिमनी" के प्रमुख योगदान को दर्शाती है। दो अन्य चोटियों-एशियाई और अमेरिकी-की श्रेणी शूमन अनुनाद वैज्ञानिकों के बीच एक जोरदार विवाद का विषय है। यूरोप से किए गए शूमन अनुनाद अवलोकन दक्षिण अमेरिका की तुलना में एशिया से अधिक योगदान दिखाते हैं, जबकि उत्तरी अमेरिका से किए गए अवलोकन इंगित करते हैं कि प्रमुख योगदान दक्षिण अमेरिका से आता है। विलियम्स और सटोरी का सुझाव है कि "सही" एशिया-अमेरिका चिमनी रैंकिंग प्राप्त करने के लिए, शूमन अनुनाद रिकॉर्ड से आयनोस्फेरिक चालकता (दिन-रात विषमता प्रभाव) में दिन/रात की भिन्नताओं के प्रभाव को हटाना आवश्यक है। साटोरी और अन्य लोगों द्वारा काम में प्रस्तुत "सही" रिकॉर्ड। यह दर्शाता है कि शूमन अनुनाद अभिलेखों से दिन-रात्रि विषमता प्रभाव को हटाने के बाद भी, एशियाई योगदान अमेरिकी की तुलना में अधिक बना हुआ है। इसी तरह के परिणाम पेचोनी एट अल द्वारा प्राप्त किए गए थे। जिन्होंने उपग्रह बिजली डेटा से शूमन अनुनाद क्षेत्रों की गणना की। यह माना जाता था कि उपग्रह मानचित्रों में बिजली का वितरण शूमन उत्तेजना स्रोतों के लिए एक अच्छा प्रॉक्सी था, भले ही उपग्रह अवलोकन मुख्य रूप से बादल से जमीन पर बिजली के बजाय बादल में बिजली को मापते हैं जो अनुनाद के प्राथमिक उत्तेजक हैं। दिन-रात की विषमता की उपेक्षा करने वाले और इस विषमता को ध्यान में रखने वाले दोनों अनुकरणों ने समान एशिया-अमेरिका चिमनी रैंकिंग दिखाई। दूसरी ओर, कुछ ऑप्टिकल उपग्रह और जलवायु संबंधी बिजली के आंकड़ों से पता चलता है कि दक्षिण अमेरिकी तूफान केंद्र एशियाई केंद्र की तुलना में अधिक मजबूत है। शूमन अनुनाद अभिलेखों में एशियाई और अमेरिकी चिमनी की रैंकिंग के बीच असमानता का कारण स्पष्ट नहीं है, और यह आगे के शोध का विषय है। दिन-रात की विषमता का प्रभाव प्रारंभिक साहित्य में शूमन अनुनाद शक्ति की देखी गई दैनिक भिन्नताओं को स्रोत-प्राप्तकर्ता (बिजली-पर्यवेक्षक) ज्यामिति में भिन्नताओं द्वारा समझाया गया था। यह निष्कर्ष निकाला गया कि इन भिन्नताओं को समझाने के लिए आयनमंडल (जो ऊपरी तरंग-मार्गदर्शक सीमा के रूप में कार्य करता है) के किसी विशेष व्यवस्थित परिवर्तन की आवश्यकता नहीं है। बाद के सैद्धांतिक अध्ययनों ने शूमन अनुनाद क्षेत्र की तीव्रता में देखी गई भिन्नताओं पर आयनमंडल दिन-रात विषमता (दिन-पक्ष और रात-पक्ष आयनमंडल चालकता के बीच अंतर) के छोटे प्रभाव के प्रारंभिक अनुमानों का समर्थन किया। शूमन अनुनाद पर आयनमंडल चालकता में दिन-रात की विषमता के प्रभाव में रुचि ने 1990 के दशक में सेंटमैन और फ्रेजर द्वारा एक काम के प्रकाशन के बाद नई ताकत हासिल की। देशांतर में व्यापक रूप से अलग किए गए दो स्टेशनों पर एक साथ प्राप्त अभिलेखों का उपयोग करके देखे गए क्षेत्र शक्ति भिन्नताओं में वैश्विक और स्थानीय योगदान को अलग करने के लिए एक तकनीक विकसित की। उन्होंने स्थानीय आयनमंडल की ऊंचाई द्वारा संशोधित दैनिक रूप से भिन्न वैश्विक उत्तेजना के संयोजन के संदर्भ में प्रत्येक स्टेशन पर देखी गई दैनिक भिन्नताओं की व्याख्या की। उनके काम, जिसमें अवलोकन और ऊर्जा संरक्षण तर्क दोनों शामिल थे, ने कई वैज्ञानिकों को आयनोस्फेरिक दिन-रात विषमता के महत्व के बारे में आश्वस्त किया और कई प्रयोगात्मक अध्ययनों को प्रेरित किया। हाल ही में यह दिखाया गया था कि सेंटमैन और फ्रेजर द्वारा प्राप्त परिणामों को लगभग एक समान मॉडल (आयनमंडल दिन-रात भिन्नता को ध्यान में रखे बिना) के साथ अनुकरण किया जा सकता है और इसलिए केवल आयनमंडल ऊंचाई भिन्नता के संदर्भ में विशिष्ट रूप से व्याख्या नहीं की जा सकती है। शूमन अनुनाद आयाम रिकॉर्ड महत्वपूर्ण दैनिक और मौसमी भिन्नताओं को दर्शाते हैं जो आम तौर पर दिन-रात संक्रमण (टर्मिनेटर) के समय के साथ मेल खाते हैं। यह समय-मिलान शूमन अनुनाद आयामों पर दिन-रात के आयनमंडल विषमता के महत्वपूर्ण प्रभाव के सुझाव का समर्थन करता प्रतीत होता है। दैनिक आयाम परिवर्तनों की लगभग घड़ी जैसी सटीकता दिखाने वाले रिकॉर्ड हैं। दूसरी ओर, ऐसे कई दिन हैं जब शूमन अनुनाद आयाम सूर्योदय के समय नहीं बढ़ते हैं या सूर्यास्त के समय कम नहीं होते हैं। अध्ययनों से पता चलता है कि शूमन अनुनाद आयाम रिकॉर्ड के सामान्य व्यवहार को आयनोस्फेरिक विविधताओं को लागू किए बिना दैनिक और मौसमी आंधी-तूफान प्रवास से फिर से बनाया जा सकता है। हाल के दो स्वतंत्र सैद्धांतिक अध्ययनों से पता चला है कि दिन-रात के संक्रमण से संबंधित शूमन अनुनाद शक्ति में परिवर्तन वैश्विक बिजली गतिविधि के शिखरों से जुड़े लोगों की तुलना में बहुत कम हैं, और इसलिए वैश्विक बिजली गतिविधि शूमन अनुनाद शक्ति के परिवर्तन में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। आम तौर पर यह स्वीकार किया जाता है कि स्रोत-पर्यवेक्षक प्रभाव देखे गए दैनिक भिन्नताओं का प्रमुख स्रोत हैं, लेकिन डेटा में दिन-रात के हस्ताक्षर किस हद तक मौजूद हैं, इस बारे में काफी विवाद बना हुआ है। इस विवाद का एक हिस्सा इस तथ्य से उपजा है कि टिप्पणियों से निकाले जा सकने वाले शूमन अनुनाद मापदंड युग्मित बिजली स्रोत-आयनोस्फेरिक प्रणाली ज्यामिति के बारे में केवल सीमित मात्रा में जानकारी प्रदान करते हैं। इसलिए बिजली के स्रोत कार्य और आयनोस्फेरिक संरचना दोनों का एक साथ अनुमान लगाने के लिए टिप्पणियों को उलटने की समस्या बेहद कम निर्धारित है, जिससे गैर-अद्वितीय व्याख्याओं की संभावना है। "व्युत्क्रम समस्या" शूमन अनुनाद अध्ययनों में दिलचस्प समस्याओं में से एक बिजली स्रोत विशेषताओं ("व्युत्क्रम समस्या") का निर्धारण करना है। प्रत्येक व्यक्तिगत फ्लैश को अस्थायी रूप से हल करना असंभव है क्योंकि बिजली द्वारा उत्तेजना की औसत दर, वैश्विक स्तर पर प्रति सेकंड ~ 50 बिजली की घटनाएं, व्यक्तिगत योगदान को एक साथ मिलाती हैं। हालांकि, कभी-कभी बहुत बड़ी बिजली की चमक होती है जो विशिष्ट हस्ताक्षर उत्पन्न करती है जो पृष्ठभूमि संकेतों से अलग होती है। इन्हें "क्यू-बर्स्ट" कहा जाता है, ये तीव्र बिजली के हमलों से उत्पन्न होते हैं जो बादलों से जमीन पर बड़ी मात्रा में चार्ज स्थानांतरित करते हैं और अक्सर उच्च शिखर धारा ले जाते हैं। क्यू-बर्स्ट 10 या उससे अधिक के कारक द्वारा पृष्ठभूमि संकेत स्तर के आयाम को पार कर सकते हैं और ~ 10 सेकंड के अंतराल के साथ दिखाई दे सकते हैं, जो उन्हें अलग-अलग घटनाओं के रूप में माना जा सकता है और बिजली के स्रोत का स्थान निर्धारित करने की अनुमति देता है। स्रोत स्थान या तो बहु-स्टेशन या एकल-स्टेशन तकनीकों के साथ निर्धारित किया जाता है और पृथ्वी-आयनमंडल गुहा के लिए एक मॉडल मान लेने की आवश्यकता होती है। मल्टी-स्टेशन तकनीकें अधिक सटीक हैं, लेकिन अधिक जटिल और महंगी सुविधाओं की आवश्यकता होती है। क्षणिक चमकदार घटनाओं का शोध अब यह माना जाता है कि कई शूमन अनुनाद क्षणभंगुर (क्यू बर्स्ट) क्षणिक चमकदार घटनाओं (टी. एल. ई.) से संबंधित हैं। 1995 में, बोक्सिपियो एट अल। यह दर्शाता है कि स्प्रिट्स, सबसे आम टी. एल. ई., एक आंधी प्रणाली के स्तरीकृत क्षेत्र में होने वाले सकारात्मक बादल-से-जमीन बिजली द्वारा उत्पादित होते हैं, और शूमन अनुनाद बैंड में क्यू-विस्फोट के साथ होते हैं। हाल के अवलोकनों से पता चलता है कि स्प्रिट्स और क्यू फटने की घटनाएं अत्यधिक सहसंबद्ध हैं और शूमन अनुनाद डेटा का उपयोग संभवतः स्प्रिट्स की वैश्विक घटना दर का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है। वैश्विक तापमान विलियम्स [1992] ने सुझाव दिया कि शूमन अनुनाद के साथ वैश्विक तापमान की निगरानी की जा सकती है। शूमन अनुनाद और तापमान के बीच का संबंध बिजली की चमक दर है, जो तापमान के साथ गैर-रैखिक रूप से बढ़ती है। बिजली-से-तापमान संबंध की अरैखिकता तापमान परिवर्तनों का एक प्राकृतिक प्रवर्धक प्रदान करती है और शूमन अनुनाद को एक संवेदनशील "थर्मामीटर" बनाती है। इसके अलावा, बर्फ के जिन कणों के बारे में माना जाता है कि वे विद्युतीकरण प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बिजली का निर्वहन होता है, वे विकिरण प्रतिक्रिया प्रभावों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जो वायुमंडल के तापमान को प्रभावित करते हैं। इसलिए शूमन अनुनाद हमें इन प्रतिक्रिया प्रभावों को समझने में मदद कर सकते हैं। 2006 में शूमन अनुनाद को वैश्विक सतह के तापमान से जोड़ते हुए एक पेपर प्रकाशित किया गया था, जिसके बाद 2009 में एक अध्ययन किया गया था। ऊपरी क्षोभमंडलीय जल वाष्प क्षोभमंडलीय जल वाष्प पृथ्वी की जलवायु का एक प्रमुख तत्व है, जिसका ग्रीनहाउस गैस के रूप में प्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है, साथ ही साथ बादलों, एरोसोल और क्षोभमंडलीय रसायन विज्ञान के साथ बातचीत के माध्यम से अप्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है। ऊपरी क्षोभमंडलीय जल वाष्प (यू. टी. डब्ल्यू. वी.) का ग्रीनहाउस प्रभाव पर निचले वायुमंडल में जल वाष्प की तुलना में बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है, लेकिन यह प्रभाव सकारात्मक है या नकारात्मक प्रतिक्रिया अभी भी अनिश्चित है। इस प्रश्न का समाधान करने में मुख्य चुनौती लंबे समय तक वैश्विक स्तर पर यू. टी. डब्ल्यू. वी. की निगरानी करने में कठिनाई है। महाद्वीपीय गहरे संवहनी आंधी-तूफान पृथ्वी पर अधिकांश बिजली के निर्वहन का कारण बनते हैं। इसके अलावा, वे ऊपरी क्षोभमंडल में बड़ी मात्रा में जल वाष्प का परिवहन करते हैं, जो वैश्विक यू. टी. डब्ल्यू. वी. की विविधताओं पर हावी है। मूल्य [2000] ने सुझाव दिया कि यू. टी. डब्ल्यू. वी. में परिवर्तन शूमन अनुनाद के रिकॉर्ड से प्राप्त किए जा सकते हैं। अन्य ग्रहों और चंद्रमाओं पर शूमन जैसे अनुनाद का अस्तित्व मुख्य रूप से दो कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता हैः एक बंद, ग्रहों के आकार का और दीर्घवृत्ताकार गुहा, जिसमें एक अवरोधक माध्यम द्वारा अलग की गई निचली और ऊपरी सीमाओं का संचालन होता है। पृथ्वी के लिए संवाहक निचली सीमा इसकी सतह है, और ऊपरी सीमा आयनमंडल है। अन्य ग्रहों में समान विद्युत चालकता ज्यामिति हो सकती है, इसलिए यह अनुमान लगाया जाता है कि उनके पास समान अनुनाद व्यवहार होना चाहिए। अत्यंत कम आवृत्ति सीमा में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के विद्युत उत्तेजना का एक स्रोत। सौर मंडल के भीतर पृथ्वी के अलावा शूमन अनुनाद का पता लगाने के लिए पांच उम्मीदवार हैंः शुक्र, मंगल, बृहस्पति, शनि और शनि का सबसे बड़ा चंद्रमा टाइटन। सौर मंडल के ग्रहों और चंद्रमाओं पर शूमन अनुनाद का प्रतिरूपण वेवगाइड मापदंडों के ज्ञान की कमी के कारण जटिल है। परिणामों को मान्य करने के लिए आज कोई इन सीटू क्षमता मौजूद नहीं है। शुक्र पर बिजली गिरने का सबसे मजबूत प्रमाण पहली बार वेनेरा 11 और 12 लैंडरों द्वारा खोजी गई विद्युत चुम्बकीय तरंगों से मिलता है। शुक्र पर शूमन अनुनाद की सैद्धांतिक गणना निकोलेंको और राबिनोविक्ज़ [1982] और पेचोनी और प्राइस [2004] द्वारा रिपोर्ट की गई थी। दोनों अध्ययनों ने बहुत करीबी परिणाम दिए, जो दर्शाते हैं कि उत्तेजना के एक बिजली स्रोत और एक उपयुक्त रूप से स्थित संवेदक को देखते हुए उस ग्रह पर शूमन अनुनाद का आसानी से पता लगाया जाना चाहिए। मंगल ग्रह के मामले में रेडियो उत्सर्जन स्पेक्ट्रा के स्थलीय अवलोकन हुए हैं जो शूमन अनुनाद से जुड़े रहे हैं। रिपोर्ट किए गए रेडियो उत्सर्जन प्राथमिक विद्युत चुम्बकीय शूमन मोड के नहीं हैं, बल्कि लगभग अपेक्षित शूमन आवृत्तियों पर ग्रह से गैर-तापीय माइक्रोवेव उत्सर्जन के माध्यमिक मॉड्यूलेशन के हैं, और स्वतंत्र रूप से मंगल ग्रह पर बिजली की गतिविधि से जुड़े होने की पुष्टि नहीं की गई है। ऐसी संभावना है कि भविष्य के लैंडर मिशन आवश्यक माप करने के लिए इन सीटू इंस्ट्रूमेंटेशन ले जा सकते हैं। सैद्धांतिक अध्ययन मुख्य रूप से भविष्य के ग्रहों के खोजकर्ताओं के लिए समस्या को निर्धारित करने के लिए निर्देशित किए जाते हैं। मंगल ग्रह पर बिजली गिरने की गतिविधि का पता लगाने की सूचना रूफ एट अल ने दी है। [2009]। साक्ष्य अप्रत्यक्ष हैं और लगभग अपेक्षित शूमन अनुनाद आवृत्तियों पर गैर-तापीय माइक्रोवेव स्पेक्ट्रम के मॉड्यूलेशन के रूप में हैं। यह स्वतंत्र रूप से पुष्टि नहीं की गई है कि ये मंगल ग्रह पर विद्युत निर्वहन से जुड़े हैं। यदि प्रत्यक्ष, मूल स्थान पर टिप्पणियों द्वारा पुष्टि की जाती है, तो यह ईडन और वोनेगुट [1973] और रेनो एट अल द्वारा बनाए गए मार्टियन धूल के तूफानों में चार्ज सेपरेशन और लाइटनिंग स्ट्रोक की संभावना के सुझाव को सत्यापित करेगा। [2003]। मंगल के वैश्विक अनुनाद को सुखोरुकोव [1991], पेचोनी एंड प्राइस [2004] और मोलिना-क्यूबेरोस एट अल द्वारा मॉडल किया गया था। [2006]। तीन अध्ययनों के परिणाम कुछ अलग हैं, लेकिन ऐसा लगता है कि कम से कम पहले दो शूमन अनुनाद मोड का पता लगाया जाना चाहिए। मंगल के धूल के तूफानों में पाई गई बिजली से रेडियो उत्सर्जन के स्पेक्ट्रा में पहले तीन शूमन अनुनाद मोड के प्रमाण मौजूद हैं। टाइटन बहुत पहले यह सुझाव दिया गया था कि टाइटन पर बिजली का निर्वहन हो सकता है, लेकिन कैसिनी-ह्यूजेन्स के हालिया आंकड़ों से संकेत मिलता है कि शनि के इस सबसे बड़े उपग्रह पर बिजली की कोई गतिविधि नहीं है। कैसिनी-ह्यूजेन्स मिशन से जुड़े टाइटन में हाल की रुचि के कारण, इसका आयनमंडल शायद आज सबसे अच्छी तरह से तैयार किया गया है। टाइटन पर शूमन के अनुनाद ने किसी भी अन्य खगोलीय पिंड की तुलना में बेसर एट अल के कार्यों में अधिक ध्यान आकर्षित किया है। [2002], मोरेन्टे एट अल। [2003], मोलिना-क्यूबेरोस और अन्य। [2004], निकोलेन्को और अन्य। [2003], और पेचनी एंड प्राइस [2004]। ऐसा प्रतीत होता है कि टाइटन पर केवल पहले शूमन अनुनाद मोड का पता लगाया जा सकता है। जनवरी 2005 में टाइटन की सतह पर ह्यूजेन्स जांच के उतरने के बाद से, टाइटन पर एक असामान्य शूमन अनुनाद के अवलोकन और सिद्धांत पर कई रिपोर्टें आई हैं। कैसिनी द्वारा कई दसियों उड़ानों के बाद, टाइटन के वायुमंडल में न तो बिजली गिरी और न ही आंधी-तूफान का पता चला। इसलिए वैज्ञानिकों ने विद्युत उत्तेजना का एक और स्रोत प्रस्तावित कियाः शनि के सह-घूर्णन चुंबकमंडल द्वारा आयनोस्फेरिक धाराओं का प्रेरण। सभी डेटा और सैद्धांतिक मॉडल एक शूमन अनुनाद का पालन करते हैं, जिसका दूसरा आइगेनमोड ह्यूजेन्स जांच द्वारा देखा गया था। इसका सबसे महत्वपूर्ण परिणाम बर्फीली उपसतह परत के कुछ दसियों किलोमीटर के नीचे दबे हुए तरल जल-अमोनिया महासागर के अस्तित्व का प्रमाण है। बृहस्पति पर बृहस्पति और शनि की बिजली की गतिविधि का ऑप्टिकल रूप से पता चला है। उस ग्रह पर बिजली की गतिविधि के अस्तित्व की भविष्यवाणी बार-नन [1975] द्वारा की गई थी और अब यह गैलीलियो, वायेजर्स 1 और 2, पायनियर्स 10 और 11 और कैसिनी के आंकड़ों द्वारा समर्थित है। शनि में बिजली की गतिविधि होने की भी पुष्टि हुई है। हालांकि तीन आगंतुक अंतरिक्ष यान (1979 में पायनियर 11,1980 में वायेजर 1 और 1981 में वायेजर 2) ऑप्टिकल टिप्पणियों से कोई ठोस सबूत प्रदान करने में विफल रहे, जुलाई 2012 में कैसिनी अंतरिक्ष यान ने दिखाई देने वाली बिजली की चमक का पता लगाया, और अंतरिक्ष यान पर विद्युत चुम्बकीय संवेदक ने उन हस्ताक्षरों का पता लगाया जो बिजली की विशेषता हैं। बृहस्पति या शनि के आंतरिक भाग के विद्युत मापदंडों के बारे में बहुत कम जानकारी है। यहां तक कि गैसीय ग्रहों के मामले में यह सवाल भी गैर-तुच्छ है कि निचली तरंग-मार्गदर्शक सीमा के रूप में क्या काम करना चाहिए। ऐसा लगता है कि शनि पर शूमन की प्रतिध्वनि को समर्पित कोई कृति नहीं है। आज तक बृहस्पति पर शूमन अनुनाद को मॉडल करने का केवल एक प्रयास किया गया है। यहाँ, बृहस्पति के गैसीय वातावरण के भीतर विद्युत चालकता प्रोफ़ाइल की गणना तारकीय अंदरूनी मॉडल के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों का उपयोग करके की गई थी, और यह बताया गया था कि इसी विधियों को आसानी से अन्य गैस दिग्गजों शनि, यूरेनस और नेपच्यून तक बढ़ाया जा सकता है। बृहस्पति पर तेज बिजली की गतिविधि को देखते हुए, शूमन अनुनाद को ग्रह-आयनोस्फेरिक गुहा के भीतर उपयुक्त रूप से स्थित एक संवेदक के साथ आसानी से पता लगाया जाना चाहिए। यह भी देखें सिमैटिक्स द हम प्लाज्मा (भौतिकी) रेडिएंट एनर्जी टेल्यूरिक करंट साइटेशन बाहरी लेख और संदर्भ सामान्य संदर्भ नासा एडीएस डेटाबेस पर लेखः पूरी सूची। पूरा पाठ स्प्राइट शोध वीडियोः ए. सी. वैश्विक परिपथ शूमन प्रति सेकंड केवल आठ चक्रों पर प्रतिध्वनि करता है वेबसाइट "एंटोन क्रूगर द्वारा आयोवा में शूमन अनुनाद के अध्ययन के लिए एक यूएलएफ रिसीवर का निर्माण और तैनाती"-आयोवा विश्वविद्यालय के वैश्विक सुसंगतता पहल (स्पेक्ट्रोग्राम कैलेंडर) शूमन अनुनाद 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