Ö

Smutsig el

Runt jorden pågår det ständigt ungefär 2000 åskväder som skapar cirka 100 blixtar per sekund. Varje blixt alstrar elektriska och magnetiska fält som motsvarar dem från elnätet, men den sprider också långa radiovågor.1 Resultatet blir ett elektromagnetiskt brus som finns överallt på jorden och motsvarar fält och vågor som skapas av smutsig el och modern elektronik. Vad är smutsig el?

Elektromagnetiskt brus


Konstgjort
Naturligt
Elnätet2, 3
50 Hz 0,08 µT
8 Hz6
max 0,000001 µT 0,001 V/m
Kontorsmiljö4
10 kHz–40 kHz
0,0003–0,18 V/m
20 kHz7*
0,00002 V/m
Kontorsmiljö4 100 kHz
0,003 V/m
100 kHz7
0,00002–0,0000002 V/m
LED-lampa5
65 kHz
0,6 V/m*
65 kHz7**
0,00005–0,0000008 V/m
TCO-normen
2 kHz - 400 kHz
1 V/m*
10 kHz–400 kHz7**
0,001–0,000000008 V/m

Hz (Hertz) är antalet vågor per sekund. kHz (kiloHz) är tusental vågor per sekund. µT (mikrotesla) är styrkan på ett magnetfält. V/m (volt per meter) är det elektriska fältets styrka. Elnätet visar den vanligaste nivån på magnetfält i bostäder. I kontorsmiljön gjordes mätningarna mitt i rummet och LED-lampan mättes på "TCO-avståndet" 30 centimeter.

blixturladningar över Afrika

Många åskväder pågår samtidigt och skapar ett kaos av elektromagnetiska vågor.

Oordning

En blixt fungerar som en radiosändare som sänder på alla frekvenser men främst under 100 000 Hertz (Hz) med ett maximum vid 10 000 Hz. Men elektromagnetiska vågor på de högre frekvenserna dämpas av atmosfären så att de bara kan mätas inom hundratals mil från blixten medan vågor under 100 Hz kan färdas flera varv runt jorden trots att de är mycket svaga.8

Jonosfären är ett skikt i atmosfären som börjar på 10 mils höjd. Det är elektriskt ledande och elektromagnetiska vågor upp till 30 000 000 Hz (30 MHz) reflekteras mot det. Det betyder att de flesta vågor som en blixt skapar inte lämnar jorden utan studsar fram mellan jonosfären och jordytan. Så uppstår ett brus som har åskvädren som främsta källa. Jonosfärens reflekterande förmåga används för att sända radioprogram tvärs över jordklotet. Man använder då frekvenser mellan 4000 och 26 000 kHz

Schumannresonansen
Elektromagnetiska vågorna med den längsta våglängden har lättast att gå runt jorden mellan jordytan och jonosfären som börjar 10 mil ovanför. Där de möts bildas markerade vågtoppar och dalar.
Foto: NASA

Schumannresonansen

Utrymmet mellan jordytan och jonosfären fungerar som en ekokammare. De elektromagnetiska vågorna som en blixt sänder ut i alla riktningar går runt jorden och kommer tillbaka från andra hållet efter 1/8 sekund. Åtta varv hinns med på ungefär en sekund och så uppstår Schumannresonansens grundfrekvens på 8 Hz. Resonansen har fått sitt namn efter den som förutsåg dess existens, fysikern Winfried Otto Schumann. De uppmätta fälten vid 8 Hz är högst 1 millivolt (mV) för det elektriska fältet och 0,0000005 mikrotesla (µT) för det magnetiska.9

Bruset från jordens alla åskväder skapar en bakgrund till sporadiska och extremt kortvariga toppar, tio gånger starkare än bruset. För att hitta Schumannresonansens resonansfrekvens och övertoner i bruset krävs att de elektromagnetiska vågorna "spelas in" under minst 5 och helst 10 minuter och sedan måste "inspelningen" datorbearbetas. Först därefter kan man se grundtonen vid 8 Hz och övertonerna som blir allt svagare och upphör vid 50 Hz.10

Blixtfrekvens över jorden

Antal blixtar per kvadratkilometer och år. Från en blixt i mörklila områden till över 100 i den ljusaste fläcken i Afrika.
Variationer

Åskväder är ett fenomen som mest förekommer över land vilket gör att Schumannresonansen varier under dygnet. Toppar uppstår när åskvädren på eftermiddagarna lokal tid är mest intensiva över Sydostasien, Afrika och Mellanamerika. Över Stilla havet, som nästan täcker halva jordklotet, åskar det inte så mycket vilket ger ett minimum när den delen av jorden är vänd mot solen.11

Det finns också en årstidsvariation beroende på om det är sommar eller vinter på norra respektive södra halvklotet.