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<title>Sferics</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Sferics</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Sferics</b> (kurz für <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic"><i>atmospheric</i></span>; bisweilen auch <b>atmosphärische Impulsstrahlung</b> oder <b>AIS</b>) ist das impulshafte Auftreten <a href="Elektromagnetische_Welle" title="Elektromagnetische Welle">elektromagnetischer Wellen</a> natürlichen Ursprungs innerhalb der <a href="Erdatmosph%C3%A4re" title="Erdatmosphäre">Erdatmosphäre</a>.<sup id="cite_ref-investigation_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-investigation-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Entdeckt wurden die Sferics zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als man die Ursache von Störungen – Knistern und Knacken – in <a href="Radio" title="Radio">Radioempfängern</a> untersuchte.<sup id="cite_ref-vlf_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-vlf-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Jedoch erst zu Beginn der 1980er Jahre wurde eine gezielte Untersuchung der Sferics und ihrer Wirkungen durch Hans Baumer, Josef Eichmeier und Walter Sönning unternommen.<sup id="cite_ref-eichmeier_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-eichmeier-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Zum Empfang und zur Analyse der Sferics werden <a href="Ferritstabantenne" title="Ferritstabantenne">Ferritstabantennen</a> verwendet.
</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>
<p>Sferics sind sehr kurz dauernde, oft nur aus wenigen Schwingungen bestehende Wellenpakete, die durch Ladungsverschiebungen/-wanderungen in der <a href="Troposph%C3%A4re" title="Troposphäre">Troposphäre</a> entstehen.
Es handelt sich um sogenannte <i><a href="Ged%C3%A4mpfte_Schwingung" class="mw-redirect" title="Gedämpfte Schwingung">gedämpfte Schwingungen</a></i>.
Die Frequenzen liegen zwischen 3 und 100&nbsp;kHz, die Amplituden beim bis zu 1000fachen normaler Radiostrahlung,<sup id="cite_ref-baumer_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-baumer-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> wobei noch zwischen vertikal und horizontal <a href="Polarisation" title="Polarisation">polarisierter</a> Strahlung unterschieden werden muss.
Die <a href="Impulsfolgefrequenz" title="Impulsfolgefrequenz">Impulsfolgefrequenz</a> liegt bei maximal 150&nbsp;Hz, die typische Impulsdauer zwischen 35 und 250&nbsp;μs.
</p><p>Hauptquellen für Sferics sind <a href="Gewitter" title="Gewitter">Gewitter</a>, deren Blitzaktivitäten elektromagnetische Felder erzeugen,<sup id="cite_ref-vlf_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-vlf-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> sowie luftelektrische Schwankungen, die durch die Bewegung und Reibung großer Luftmassen ausgelöst werden.
Da es sich bei den verursachenden <a href="Blitz" title="Blitz">Blitzen</a> oft um nicht sichtbare <i>Dunkelfeldentladungen</i> handelt, werden die Sferics fälschlicherweise oft auch als <i>Dunkelblitze</i> bezeichnet.
</p><p>Auch <a href="Tornado" title="Tornado">Tornados</a> sind als Erzeuger von Sferics bekannt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Unterteilung">Unterteilung</h2></div>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Wettersferics">Wettersferics</h3></div>
<p>Als <i>Wettersferics</i> wird das ortsnahe Auftreten von elektromagnetischen Wellen bezeichnet, bei denen eine direkte Verbindung mit dem aktuellen Wettergeschehen besteht.
Die Reichweite der Impulse sichtbarer Blitze – so genannte <i>Blitzsferics</i> – beträgt maximal einige hundert Kilometer.
Die Sferics der Dunkelfeldentladungen können sich über mehr als 1000&nbsp;km ausbreiten.
Sie entstehen z.&nbsp;B. durch Reibung von Luftmassen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Geophysikalische_Sferics">Geophysikalische Sferics</h3></div>
<p>Es handelt sich bei den geophysikalischen Sferics um natürliche elektromagnetische Wellen, die bis zum Empfangsort eine sehr weite Strecke zurücklegen und als <a href="Whistler_(Radio)" title="Whistler (Radio)">Whistler</a> bezeichnet werden.
Meist liegt der Ursprung in Blitzen, auch wenn sie durch die zurückgelegte Strecke keinen speziellen Wetterereignissen zugeordnet werden können.
Charakteristisch für diese sphärischen Erscheinungen ist eine Auffächerung der verschiedenen <a href="Frequenz" title="Frequenz">Frequenzanteile</a> durch unterschiedliche Signallaufzeiten. Dieser Effekt wird <a href="Dispersion_(Physik)" title="Dispersion (Physik)">Dispersion</a> genannt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Schumann-Resonanzen">Schumann-Resonanzen</h3></div>
<p>Der Raum zwischen der Erde und der <a href="Ionosph%C3%A4re" title="Ionosphäre">Ionosphäre</a> kann als <a href="Hohlraumresonator" title="Hohlraumresonator">Hohlraumresonator</a> fungieren.
<a href="Schumann-Resonanz" title="Schumann-Resonanz">Schumann-Resonanzen</a> heißen diejenigen Frequenzen, bei denen die Wellenlänge einer elektromagnetischen Schwingung in dem <a href="Hohlleiter" title="Hohlleiter">Hohlleiter</a> zwischen Erdoberfläche und Ionosphäre ein ganzzahliger Teil U/n des <a href="Erdumfang" class="mw-redirect" title="Erdumfang">Erdumfangs</a> U ist.
Bei der Anregung mit elektromagnetischen Schwingungen solcher Frequenzen entstehen <i><a href="Stehende_Welle" title="Stehende Welle">stehende Wellen</a></i>, die so genannten <i>Schumann-Wellen</i>.
Die Energie für die niederfrequente Anregung stammt aus der weltweiten Gewittertätigkeit.
Die Grundwelle der Schumann-Resonanz liegt bei 7,8&nbsp;Hz, dazu kommen noch verschiedene Oberwellen zwischen 14 und 45&nbsp;Hz.
Aufgrund atmosphärischer Turbulenzen treten Schwankungsbreiten dieser Werte auf.
Die Schumann-Resonanzen wurden 1955 von dem Physiker <a href="Winfried_Otto_Schumann" title="Winfried Otto Schumann">Winfried Otto Schumann</a> an der <a href="Technische_Universit%C3%A4t_M%C3%BCnchen" title="Technische Universität München">TU München</a> nachgewiesen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Wirkungen">Wirkungen</h2></div>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Meteorologische_Bedeutung">Meteorologische Bedeutung</h3></div>

<p>Die Aktivitäten von Sferics werden in der <a href="Meteorologie" title="Meteorologie">Meteorologie</a> zur <a href="Wettervorhersage" title="Wettervorhersage">Wettervorhersage</a> herangezogen.
„Wesentlich ist, dass sie nicht erst in voll entwickelten Gewittern auftreten, sondern schon ab einem sehr frühen Entwicklungsstadium.“<sup id="cite_ref-haeckel_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-haeckel-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
So existieren allein in Bayern mittlerweile mehr als 100 <a href="Wetterstation" title="Wetterstation">Messstationen</a> für Sferics. Mit Hilfe ihrer Daten konnten die Wetterprognosen wesentlich verfeinert werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Biologische_Wirkungen">Biologische Wirkungen</h3></div>
<p>Die durch die Wissenschaft bisher recht wenig erforschte Wirkung der Sferics auf biologische Systeme bildet ein weites Feld für Spekulationen.
Inwiefern das Auftreten von Sferics mit der Häufigkeit des Auftretens von <a href="Wetterf%C3%BChligkeit" title="Wetterfühligkeit">Wetterfühligkeit</a>, Krankheitserscheinungen, Unfallzahlen und dem <a href="Milchs%C3%A4urebakterien" title="Milchsäurebakterien">Sauerwerden</a> von Milch signifikant korreliert, wurde bis heute nicht abschließend wissenschaftlich geklärt.
Lediglich ein Zusammenhang zwischen Sferics-Aktivität und der Häufung von <a href="Epilepsie" title="Epilepsie">epileptischen Anfällen</a> wurde in einer Studie gefunden.<sup id="cite_ref-seizures_6-0" class="reference"><a href="#cite_note-seizures-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Chemische_und_physikalische_Wirkungen">Chemische und physikalische Wirkungen</h3></div>
<p>Hans Baumer beschreibt in seinem Buch<sup id="cite_ref-baumer_4-1" class="reference"><a href="#cite_note-baumer-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> eine private Forschung für den Verlag und Graphische Kunstanstalt F. Bruckmann KG in München über den Einfluss von Sferics bei 28&nbsp;kHz und 10&nbsp;kHz auf die Diffusionsprozesse in Photogelatine beim damals üblichen Zwölf-Farben-Druck (→&nbsp;<a href="Edeldruckverfahren#Chromgelatineverfahren" title="Edeldruckverfahren">Chromgelatineverfahren</a>, <a href="Tiefdruckverfahren#Konventionelle_Ätzung_oder_Heliogravüre" title="Tiefdruckverfahren">Tiefdruckverfahren – Konventionelle Ätzung</a> und <a href="Heliograv%C3%BCre" title="Heliogravüre">Heliogravüre</a>).
Er konnte seine Erkenntnisse in eine Steuerung des Druckverfahrens umsetzen, die die sfericbedingte Fehlerrate bei diesem Druckverfahren nach seinen Angaben auf ein Zehntel reduzieren kann.
Des Weiteren nimmt er für sich in Anspruch, durch seine Forschungen die Funktionsweise des historischen <a href="Robert_FitzRoy" title="Robert FitzRoy">FitzRoy</a>’schen <a href="Sturmglas" title="Sturmglas">Sturmglases</a> aufgeklärt zu haben.
</p><p>Hauptaussage Baumers ist, dass in der Druckerzunft schon sehr lange vermutet worden war, dass die Gelatine empfindlich auf Wetter reagiert, jedoch nie eine klare Korrelation zum lokalen Wetter hergestellt werden konnte.
Er untersuchte in zahlreichen Versuchen und Messungen (z.&nbsp;T. mit Unterstützung der TU München) sowohl die „trivialen“ Parameter der Meteorologie (Druck, Temperatur, relative Feuchte) sowie viele weitere Parameter wie Ionengehalt usw.: seiner Meinung nach konnte nachgewiesen werden, dass diese nicht die Ursache für die beobachteten Veränderungen der Gelatineprozesse sind, z.&nbsp;B. durch klimatisierte, druckstabilisierte Prozessräume aus <a href="Stahlbeton" title="Stahlbeton">Stahlbeton</a>.
Die extrem langwelligen Sferics würden in Frage kommen, da sich dermaßen langwellige <a href="Elektromagnetische_Welle" title="Elektromagnetische Welle">elektromagnetische Wellen</a> nicht durch eine normale Stahlbetonwand abschirmen lassen.
</p><p>Die Verbindung zu anderen chemischen und biologischen Prozessen sah er in einer veränderten Ionendiffusionsgeschwindigkeit, die z.&nbsp;B. bei einer bestimmten Form der <a href="Epilepsie" title="Epilepsie">Epilepsie</a> eine Rolle spielt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<ul><li><span class="cite">G. Wiessala: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://web.archive.org/web/20150521174453/http://www.magnet-ferritantennen.de/assets/plugindata/poola/radiouser-engl.pdf"><i>Radio in Space and Time – Whistler, Sferics and Tweeks.</i></a> (PDF; 8,7&nbsp;MB) In: <i>RadioUser.</i> Januar 2013, archiviert vom <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r250917974">
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</style><span class="dewiki-iconexternal"><a class="external text" href="https://redirecter.toolforge.org/?url=http%3A%2F%2Fwww.magnet-ferritantennen.de%2Fassets%2Fplugindata%2Fpoola%2Fradiouser-engl.pdf">Original</a></span> am <span style="white-space:nowrap;">21.&nbsp;Mai 2015</span><span>;</span><span class="Abrufdatum"> abgerufen am 5.&nbsp;Mai 2022</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&amp;rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ASferics&amp;rft.title=Radio+in+Space+and+Time+%E2%80%93+Whistler%2C+Sferics+and+Tweeks&amp;rft.description=Radio+in+Space+and+Time+%E2%80%93+Whistler%2C+Sferics+and+Tweeks&amp;rft.identifier=http%3A%2F%2Fweb.archive.org%2Fweb%2F20150521174453%2Fhttp%3A%2F%2Fwww.magnet-ferritantennen.de%2Fassets%2Fplugindata%2Fpoola%2Fradiouser-engl.pdf&amp;rft.creator=G.+Wiessala&amp;rft.date=2013-01&amp;rft.source=http://www.magnet-ferritantennen.de/assets/plugindata/poola/radiouser-engl.pdf">&nbsp;</span></li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.astrosurf.com/luxorion/audiofiles-geomagnetosphere.htm">Astrosurf</a> Soundbeispiele unterschiedlicher Sferics</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-investigation-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-investigation_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">G. Hefley, R. H. Doherty, and R. F. Linfield: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Initial Results of a New Technique for Investigating Sferic Activity</cite>. In: National Bureau of Standards (Hrsg.): <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Journal of Research</cite>. 65D, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>2</span>, März 1961, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>157–166</span> (englisch): <span class="lang" lang="en" dir="auto">“A “sferic” is the electromagnetic energy radiated from a lightning discharge and propagated between the earth and the ionosphere.”</span><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Sferics&amp;rft.atitle=Initial+Results+of+a+New+Technique+for+Investigating+Sferic+Activity&amp;rft.au=G.+Hefley%2C+R.+H.+Doherty%2C+and+R.+F.+Linfield&amp;rft.date=1961-03&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=2&amp;rft.jtitle=Journal+of+Research&amp;rft.pages=157-166&amp;rft.volume=65D" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-vlf-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-vlf_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-vlf_2-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">W. L. Taylor, A. G. Jean: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Very-low-frequency radiation spectra of lightning discharges</cite>. In: National Bureau of Standards (Hrsg.): <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Journal of Research</cite>. 63D, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>2</span>, September 1959, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>199–204</span> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Sferics&amp;rft.atitle=Very-low-frequency+radiation+spectra+of+lightning+discharges&amp;rft.au=W.+L.+Taylor%2C+A.+G.+Jean&amp;rft.date=1959-09&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=2&amp;rft.jtitle=Journal+of+Research&amp;rft.pages=199-204&amp;rft.volume=63D" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-eichmeier-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-eichmeier_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Joseph Eichmeier, Hans Baumer: <cite style="font-style:italic">Atmospherics und das Wetter</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Naturwissenschaften</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>77</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>4</span>, April 1990, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>164–169</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1007/BF01131158">10.1007/BF01131158</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Sferics&amp;rft.atitle=Atmospherics+und+das+Wetter&amp;rft.au=Joseph+Eichmeier%2C+Hans+Baumer&amp;rft.date=1990-04&amp;rft.doi=10.1007%2FBF01131158&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=4&amp;rft.jtitle=Naturwissenschaften&amp;rft.pages=164-169&amp;rft.volume=77" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-baumer-4"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-baumer_4-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-baumer_4-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">Hans Baumer: <cite style="font-style:italic">Sferics, die Entdeckung der Wetterstrahlung</cite>. 1. Auflage. Rowohlt, 1987, ISBN 978-3-498-00487-3.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Sferics&amp;rft.au=Hans+Baumer&amp;rft.btitle=Sferics%2C+die+Entdeckung+der+Wetterstrahlung&amp;rft.date=1987&amp;rft.edition=1.&amp;rft.genre=book&amp;rft.isbn=9783498004873&amp;rft.pub=Rowohlt" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-haeckel-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-haeckel_5-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Hans Häckel: <cite style="font-style:italic">Meteorologie</cite>. 7., korrigierte Auflage. Eugen Ulmer, Stuttgart 2012, ISBN 978-3-8001-2956-0, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>142</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Sferics&amp;rft.au=Hans+H%C3%A4ckel&amp;rft.btitle=Meteorologie&amp;rft.date=2012&amp;rft.edition=7.%2C+korrigierte&amp;rft.genre=book&amp;rft.isbn=9783800129560&amp;rft.pages=142&amp;rft.place=Stuttgart&amp;rft.pub=Eugen+Ulmer" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-seizures-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-seizures_6-0">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Gerhard_Ruhenstroth-Bauer" title="Gerhard Ruhenstroth-Bauer">Gerhard Ruhenstroth-Bauer</a>, Siegfried Vogl, Hans Baumer, Christine Moritz, Hans M. Weinmann: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Natural atmospherics and occurrence of seizures in six adolescents with epilepsy: a cross correlation study</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Seizure</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>4</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>4</span>, 1995, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>303–306</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/S1059-1311%2895%2980008-5">10.1016/S1059-1311(95)80008-5</a></span> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Sferics&amp;rft.atitle=Natural+atmospherics+and+occurrence+of+seizures+in+six+adolescents+with+epilepsy%3A+a+cross+correlation+study&amp;rft.au=Gerhard+Ruhenstroth-Bauer%2C+Siegfried+Vogl%2C+Hans+Baumer%2C+...&amp;rft.date=1995&amp;rft.doi=10.1016%2FS1059-1311%2895%2980008-5&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=4&amp;rft.jtitle=Seizure&amp;rft.pages=303-306&amp;rft.volume=4" style="display:none">&nbsp;</span></span>
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