FEM – metoda konečných prvků (3D modely)

FEM (finite element method, metoda konečných prvků) řeší pole ve frekvenční oblasti a umožňuje sestavit trojrozměrnou nehomogenní dutinu Země–ionosféra. Prostor dutiny se rozdělí na síť elementů, na nichž se hledá řešení vlnové rovnice pro každou frekvenci zvlášť.

Klíčovou předností 3D-FEM je, že dokáže reprodukovat štěpení módů (line splitting) — jev, kdy se rezonanční pík rozdělí v důsledku asymetrie dutiny. Model je navíc nezávislý na konfiguraci zdroje: počítá vlastní vlastnosti dutiny samotné, nikoli odezvu na konkrétní blesk, takže výsledky nejsou vázány na předpoklad o poloze zdrojů.

3D-FEM simulační model dutiny Země–ionosféra popsali Goncharov et al. (2019) Goncharov 2019. Protože pracuje ve frekvenční oblasti, hodí se k systematickému zkoumání rezonančních vlastností dutiny a jemných spektrálních efektů. Stejně jako FDTD je výpočetně náročný, výměnou za vysokou věrnost při zachycení nehomogenit a štěpení módů.