Wnęka Ziemia–jonosfera jako globalny rezonator

Wnęką Ziemia–jonosfera (Earth–ionosphere cavity) nazywa się cienką sferyczną powłokę między przewodzącą powierzchnią Ziemi a dolną granicą jonosfery. Powłoka ta działa jak zamknięty rezonator dla fal elektromagnetycznych ekstremalnie niskich częstotliwości.

Obie „ściany” wnęki są elektrycznie przewodzące: lądowa i oceaniczna powierzchnia Ziemi od dołu oraz zjonizowana górna atmosfera (jonosfera) od góry. Między nimi znajduje się względnie nieprzewodzące powietrze. Fala o odpowiedniej długości odbija się między tymi ścianami i po obwodzie planety wraca sama do siebie w fazie, dzięki czemu powstaje rezonans. Dolna granica efektywnego rezonatora leży rzędu kilkudziesięciu kilometrów nad powierzchnią, a jej wysokość zmienia się z porą dnia i nasłonecznieniem.

Kluczowe jest słowo „stratna”: jonosfera nie jest idealnym przewodnikiem, więc część energii pochłaniana jest przy każdym odbiciu. Rezonator jest zatem silnie tłumiony, jego rezonanse są szerokie i nieco przesunięte względem przypadku idealnego. Jest on nieprzerwanie wzbudzany globalną aktywnością piorunową, która dostarcza energię w szerokim paśmie częstotliwości Sentman 1995Price 2016. Geometria i przewodność ścian wnęki bezpośrednio określają, na jakich częstotliwościach wystąpi rezonans Schumann 1952.