FEM: método de los elementos finitos (modelos 3D)

El FEM (finite element method, método de los elementos finitos) resuelve los campos en el dominio de la frecuencia y permite construir una cavidad Tierra-ionosfera tridimensional no homogénea. El espacio de la cavidad se divide en una malla de elementos, sobre los que se busca la solución de la ecuación de onda para cada frecuencia por separado.

La ventaja clave del 3D-FEM es que puede reproducir el desdoblamiento de modos (line splitting): el fenómeno por el cual un pico resonante se divide a causa de la asimetría de la cavidad. El modelo es, además, independiente de la configuración de la fuente: calcula las propiedades propias de la cavidad misma, no la respuesta a un rayo concreto, de modo que los resultados no están ligados a una suposición sobre la posición de las fuentes.

Un modelo de simulación 3D-FEM de la cavidad Tierra-ionosfera fue descrito por Goncharov et al. (2019) Goncharov 2019. Como trabaja en el dominio de la frecuencia, es adecuado para el estudio sistemático de las propiedades resonantes de la cavidad y de los efectos espectrales finos. Igual que el FDTD, es costoso en cómputo, a cambio de una alta fidelidad en la captación de las inhomogeneidades y del desdoblamiento de modos.