地球-电离层空腔舒曼共振日变化特征分析

全球雷电活动在地球-电离层空腔中产生的极低频(elf)信号干涉叠加,在一系列固定频率上产生舒曼共振(sr)。利用2012年5月以色列mitzpe-roman(mr)站elf水平磁场资料,采用频谱变换、时间平均、分析了实测sr日变化信号的时域和频域特征。同时基于全球elf传播模式,利用otd/lis雷电卫星资料模拟了5~30hz磁场功率谱日变化情况。结果表明:时域背景信号幅值的均值和偏差满足正态分布的期望和标准差;水平磁场前三阶sr谐振频率非常稳定,月平均下的谐振频率日变化相对8、14、20hz理论值的偏移量分别不超过0.3hz、0.55hz和0.6hz。东南亚和美洲地区雷电活动主要响应于南北磁场分量第一阶sr的07—09时和19—22时时段内。而东西磁场分量前三阶sr在12—15时时段内都对非洲地区雷电活动有指示作用。磁场功率谱日变化模拟结果与实测基本一致,表明利用单站正交磁天线的不同阶sr信号能够指示全球不同"热斑"区域的雷电活动。