FEM – metóda konečných prvkov (3D modely)

FEM (finite element method, metóda konečných prvkov) rieši pole vo frekvenčnej oblasti a umožňuje zostaviť trojrozmernú nehomogénnu dutinu Zem–ionosféra. Priestor dutiny sa rozdelí na sieť elementov, na ktorých sa hľadá riešenie vlnovej rovnice pre každú frekvenciu zvlášť.

Kľúčovou prednosťou 3D-FEM je, že dokáže reprodukovať štiepenie módov (line splitting) — jav, keď sa rezonančný pík rozdelí v dôsledku asymetrie dutiny. Model je navyše nezávislý od konfigurácie zdroja: počíta vlastné vlastnosti dutiny samotnej, nie odozvu na konkrétny blesk, takže výsledky nie sú viazané na predpoklad o polohe zdrojov.

3D-FEM simulačný model dutiny Zem–ionosféra opísali Goncharov et al. (2019) Goncharov 2019. Pretože pracuje vo frekvenčnej oblasti, hodí sa na systematické skúmanie rezonančných vlastností dutiny a jemných spektrálnych efektov. Rovnako ako FDTD je výpočtovo náročný, výmenou za vysokú vernosť pri zachytení nehomogenít a štiepenia módov.