FDTD — Finite Differenzen im Zeitbereich

FDTD (finite-difference time-domain, Finite Differenzen im Zeitbereich) ist eine vollständig numerische Methode, die die Maxwell-Gleichungen im Zeitbereich auf einem globalen Gitter löst, das den Hohlraum Erde–Ionosphäre abdeckt. Die Felder werden Schritt für Schritt in der Zeit berechnet und das Resonanzspektrum wird durch eine Fourier-Transformation des zeitlichen Verlaufs gewonnen.

Die Hauptstärke von FDTD ist, dass es die Inhomogenitäten des Hohlraums auf natürliche Weise einschließt: Die Asymmetrie zwischen Tag- und Nachtseite, das stetige Leitfähigkeitsprofil der Ionosphäre sowie geografische Unterschiede lassen sich direkt in das Gitter eingeben. Die Methode erfasst so naturgetreu die Effekte, die das analytische Modell des uniformen Hohlraums vernachlässigt.

FDTD wurde nicht nur für die irdische SR eingesetzt, sondern auch für planetarische Resonanzen — eine dreidimensionale FDTD-Modellierung der SR-Parameter wurde für Titan, Venus und Mars durchgeführt Yang 2006. Der Preis für die Realitätstreue ist der hohe Rechenaufwand: Ein feines Gitter, das den gesamten Planeten abdeckt, und viele Zeitschritte erfordern erhebliche Rechenressourcen.