„Knee“-Modell der Ionosphärenleitfähigkeit

Das „Knee“-Modell (Mushtak & Williams) präzisiert die Beschreibung des Leitfähigkeitsprofils der Ionosphäre, indem es dieses durch zwei Exponentialfunktionen approximiert, die in einem „Knie“ (englisch *knee*) in einer Höhe von etwa 50–60 km zusammengefügt werden. Unter und über dem Knie hat die Leitfähigkeit eine unterschiedliche charakteristische Skala, sodass das Modell die tatsächliche Form des Profils besser erfasst als eine einzige Exponentialfunktion (siehe #20).

Der Vorteil des Modells ist, dass es die Phasengeschwindigkeit und die Dämpfung der ELF-Wellen gut reproduziert, und zwar in einem breiten Frequenzbereich des Bandes der Schumann-Resonanz. Dadurch lassen sich aus den gemessenen Parametern (Lage und Breite der Linien) die Eigenschaften des Hohlraums rückwirkend abschätzen und umgekehrt — aus dem Hohlraummodell lässt sich die Lage der Resonanzen vorhersagen.

Das „Knee“-Modell ist so eine praktische Brücke zwischen der Mikrophysik der Ionosphäre (Leitfähigkeit vs. Höhe) und den makroskopisch beobachteten Größen (Frequenz, Q-Faktor, Phasengeschwindigkeit). Der Begriff „Knie“ bezieht sich genau auf den Punkt, an dem beide Exponentialfunktionen im Profil knicken.