Fattore Q, smorzamento e larghezza delle righe spettrali

La qualità di una risonanza è espressa dal fattore Q (fattore di qualità), definito come il rapporto tra la frequenza di risonanza e la larghezza della riga spettrale:

Q = \frac{f}{\Delta f},

dove \Delta f è la larghezza della riga (tipicamente a metà del massimo di potenza). Un Q alto indica una risonanza netta e poco smorzata; un Q basso una riga larga e fortemente smorzata.

La risonanza di Schumann ha un fattore Q basso: per il primo modo dell'ordine di Q \approx 4–6, con una tendenza a crescere leggermente nei modi superiori Surkov 2014. È la conseguenza diretta del forte smorzamento nella ionosfera – l'energia che sfugge verso il limite superiore dissipativo si disperde rapidamente, per cui le righe di risonanza sono larghe e si sovrappongono un po' tra loro. Il Q basso è quindi un'altra faccia dello stesso fenomeno che sposta le frequenze (vedi #18): la conduttività finita della ionosfera.

Il fattore Q è anche un parametro pratico nell'elaborazione dei dati: determina con quanta nitidezza si può separare un modo dal fondo e con quale precisione se ne possono stimare frequenza e ampiezza nel fit spettrale (vedi #25).