Grandezze fondamentali: frequenza, ampiezza, fattore Q

Ogni modo di Schumann si descrive con tre parametri modali fondamentali: la frequenza (posizione del picco), l'ampiezza o intensità (quanto «forte» suona il modo) e il fattore Q (nitidezza, larghezza del picco). Insieme, queste tre grandezze caratterizzano lo stato del risonatore e della sua eccitazione.

La frequenza indica la posizione del picco di risonanza nello spettro – per il primo modo ~7,83 Hz. L'ampiezza (intensità) esprime l'energia contenuta in un dato modo e varia molto più della frequenza, perché riflette direttamente l'attività temporalesca globale del momento. Il fattore Q (fattore di qualità) misura la nitidezza della risonanza: un Q alto indica un picco stretto e «pulito», un Q basso un picco largo e smorzato. Per il primo modo di Schumann Q \approx 4–6: si tratta quindi di una risonanza fortemente smorzata, con picchi larghi.

Il campo è molto debole: la componente magnetica B è dell'ordine di qualche picotesla (pT) per modo e la componente elettrica E dell'ordine di centinaia di nanovolt al metro (nV/m) Tatsis 2024. Livelli così bassi richiedono sensibili antenne magnetiche a bobina ed elettriche, oltre a un'accurata soppressione dei disturbi Tatsis 2024. Queste grandezze fondamentali costituiscono il quadro in cui la RS viene misurata, modellata e interpretata Sentman 1995Price 2016.