Die D-Schicht der Ionosphäre als obere Grenze des Hohlraums

Die D-Schicht ist der niedrigste ionisierte Teil der Ionosphäre, etwa im Bereich von ~60–90 km über der Oberfläche. Für die Schumann-Resonanz bildet sie die obere (leitfähige und zugleich verlustbehaftete) Grenze des Hohlraums Erde–Ionosphäre; die untere Grenze ist die leitfähige Erdoberfläche. Höhe und Leitfähigkeit der D-Schicht bestimmen unmittelbar die Parameter der SR — vor allem die Frequenzen der Moden und ihre Dämpfung (Q-Faktor).

Da die D-Schicht aus einem schwach ionisierten, stoßverlustbehafteten Medium besteht, ist sie kein perfekter Spiegel: Ein Teil der Wellenenergie wird in ihr absorbiert, was die Resonanz dämpft. Verändert die Sonne das Ionisationsprofil der D-Schicht (durch Röntgen im oberen Teil, durch Protonen im unteren Teil), verändert sie damit auch die Lage und Qualität dieser oberen Grenze — und somit die beobachteten Parameter der SR.

Die D-Schicht hat zudem einen starken Tageszyklus (Tag/Nacht), der durch die Sonnenstrahlung bedingt ist, sodass ihr Zustand auch ohne außergewöhnliche Sonnenereignisse veränderlich ist.