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Ausflug ins Weltraumwetter – Der aktuelle Sonnenzyklus 25

Dass die Aktivität der Sonne einem bestimmten Rhythmus folgt, ist schon lange bekannt. Die Sonnenaktivität schwankt regelmäßig im sogenannten 11-jährigen Sonnenzyklus – auch Schwalbe- oder Sonnenfleckenzyklus genannt. Sichtbar wird die Aktivität besonders an der Zahl der Sonnenflecken. Das sind dunkle, kühlere Regionen auf der Sonnenoberfläche, die durch starke Magnetfelder entstehen, welche aus dem Sonneninneren an die Oberfläche treten. Da das starke Magnetfeld lokal Konvektionsströmungen unterdrückt, welche heißes Gas aus dem Sonneninnern zur Oberfläche transportieren, bilden sich im Zentrum dieser Magnetfelder kühlere (ca. 3.900 °C) und dadurch dunkler erscheinende Bereiche im Vergleich zur umgebenden Photosphäre (ca. 5.500 °C). Ein Zyklus beginnt stets mit einem Aktivitätsminimum, in dem nur wenige Sonnenflecken auftreten. Danach steigt die Aktivität über mehrere Jahre hinweg kontinuierlich an und gipfelt im Sonnenmaximum. Die Sonne zeigt dort die höchste Aktivität im gesamten Zyklus, Häufigkeit und Stärke von Sonneneruptionen sind deutlich erhöht. Nach dem Maximum beruhigt sich die Sonne allmählich, die Zahl der Sonnenflecken sinkt und es tritt erneut ein Minimum ein, womit der Zyklus abgeschlossen ist und von Neuem beginnt.

Die variable solare Strahlung beeinflusst auch das Erdklima: Bei stärkerer Einstrahlung steigt etwa die Ozonbildung, was die Stratosphäre erwärmt und die Zirkulation in der Troposphäre verändert. Siehe dazu auch ein älteres Thema des Tages: https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2019/10/26.html. Außerdem standen in der Vergangenheit Phasen mit geringer Sonnenaktivität häufig in Verbindung mit kühleren Klimaperioden, wie zum Beispiel das Dalton- und Maunder-Minimum während der kleinen Eiszeit. Alleinige Ursache trug die Sonne daran allerdings wohl nicht. Es waren auch andere Faktoren wie Vulkanausbrüche, die Ozeanzirkulation und Eis-Albedo-Rückkopplungen beteiligt. Insgesamt wird der Temperatureffekt durch solare Aktivität global auf nur 0,1 bis 0,3 K geschätzt. Den größeren Einfluss auf die Erde haben eher die Sonnenstürme, welche während eines solaren Maximums zahlreicher auftreten. Sie entstehen meistens durch Eruptionen auf der Sonne, bei denen koronale Massenauswürfe in Form geladener Teilchen stattfinden. Sonnenstürme können Technik wie Satelliten, GPS, Funkverkehr und Stromnetze stören, sowie die Strahlenbelastung erhöhen. Vor allem werden dadurch aber auch die beliebten Polarlichter ausgelöst, auf deren Beobachtungschancen in den nächsten Monaten und Jahren später eingegangen werden soll.

Der aktuelle Sonnenzyklus 25 begann im November 2019. Ursprünglich prognostizierten NOAA und NASA einen eher schwachen Verlauf mit einem Höhepunkt im Juli 2025 und einer maximalen, geglätteten Sonnenfleckenzahl von 115 – vergleichbar mit dem schwachen Zyklus 24. Doch schon nach wenigen Jahren war klar: Der Sonnenzyklus 25 verläuft deutlich anders als angenommen. Bereits Anfang 2023 wurde der prognostizierte Wert von 115 übertroffen. Die Sonnenaktivität stieg daraufhin noch weiter an. Im August 2024 erreichte die monatlich gemittelte Sonnenfleckenzahl sogar 216 – fast doppelt so hoch wie vorhergesagt. 

Ausflug ins Weltraumwetter – Der aktuelle Sonnenzyklus 25 teil 1

Top 10 geomagnetische Stürme des aktuellen Sonnenzyklus 25, (Dst = Disturbance Storm Time Index in nanoTesla) 

Auch in puncto Polarlichtern kann man sich nicht beschweren. So gab es in den letzten Jahren einige geomagnetische Stürme mit mindestens G4-Level (siehe Abbildung 1). Unvergessen ist vor allem der G5 „Gannon“-Sturm im Mai 2024 (https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2024/5/14.html), der Stärkste seit mehr als 20 Jahren. Dieses spektakuläre Ereignis dürfte bei vielen hier in Deutschland die Faszination und Begeisterung für das Himmelsphänomen weiter entfacht haben. Umso größer dürfte nun bei einigen die Ernüchterung beim Blick auf die aktuelle Datenlage sein: 

Ausflug ins Weltraumwetter – Der aktuelle Sonnenzyklus 25 teil 2

Beobachtete Sonnenfleckenzahl im SC25 im Vergleich zu den vorhergesagten Werten und dem durchschnittlichen Sonnenzyklus seit 1750 (Stand 23.05.2025) 

Seit September 2024 ist die Sonnenfleckenzahl zwar leicht zurückgegangen, aber auf weiterhin hohem Niveau um 150 geblieben. Im Mai 2025 kam es dann überraschend zu einem starken Einbruch auf zeitweise nur 38 Flecken pro Tag, mit einem Monatsdurchschnitt unter 70 (Aktuell: etwa 82 am 28.05.25). Um den bisherigen Prognosen für Mai gerecht zu werden, hätte die Aktivität an den restlichen Maitagen extrem stark ansteigen müssen – auf einen äußerst unwahrscheinlichen Wert von über 300. So nah am solaren Maximum ist diese Beobachtung ausgesprochen ungewöhnlich. Das wirft unweigerlich die Frage auf: Sind die Tage intensiver Sonnenaktivität und eindrucksvoller Polarlichter bereits vorbei – kurz nachdem viele sie zum ersten Mal erleben durften? Für die Antwort muss man etwas tiefer einsteigen. Fest steht: ein Aktivitätsmaximum der Sonne wurde höchstwahrscheinlich bereits vor einigen Monaten durchschritten. Zwischenzeitlich neu veröffentlichte Vorhersagen bestätigen diese Aussage (siehe Abbildung 2). Aber für alle Polarlicht-Fans gibt es dennoch Grund zur Hoffnung: Der starke Aktivitätsabfall im Mai bedeutet keinesfalls das Ende des Sonnenzyklus oder dass Polarlichter künftig wieder extrem selten werden. Wie die grünen Linien in Abbildung 1 zeigen, wechseln sich ruhige und aktive Phasen oft schnell ab. Selbst längere Ruhephasen – wie aktuell – werden meist von umso plötzlicheren, starken Aktivitätsanstiegen mit großen Sonnenflecken und Ausbrüchen abgelöst. Ein besonders eindrucksvolles Beispiel dafür war der Herbst 2003, damals bereits drei Jahre nach dem damaligen Sonnenzyklus-Höhepunkt: 

Ausflug ins Weltraumwetter – Der aktuelle Sonnenzyklus 25 teil 3

Vergleich der Photosphäre der Sonne am 01. Oktober 2003 (links) und am 29. Oktober 2003 (rechts) 

Links in Abbildung 3 sieht man die Sonne am 1. Oktober 2003, als die Sonnenfleckenzahl bei vergleichsweise moderaten 75 lag und später sogar noch weiter auf 24 absank. Der monatliche Durchschnitt bewegte sich zeitweise bei lediglich 68. Doch schon eine Sonnenrotation später, wie das rechte Bild eindrucksvoll zeigt, hatten sich plötzlich zahlreiche gewaltige Sonnenflecken gebildet. Besonders beeindruckend: Der Sonnenfleck #0486 war gigantisch und maß die unglaubliche 13-fache Größe der Erde. Die Gesamtzahl der Sonnenflecken stieg dadurch sprunghaft auf 330 an. Diese plötzliche Zunahme intensiver Sonnenaktivität führte zu mehreren extrem starken Sonneneruptionen in sehr kurzer Folge, welche auf der Erde die sogenannten „Halloween-Stürme“ auslösten. Innerhalb von nur drei Tagen wurde zweimal ein G5-Sturm verzeichnet. Ein solch extremer Anstieg der Sonnenaktivität ist zwar selten, zeigt aber eindrucksvoll, dass selbst nach dem offiziellen Höhepunkt des Sonnenzyklus noch beeindruckende Ereignisse möglich sind.

Und es gibt noch viele weitere Gründe, weshalb wir in den kommenden Jahren noch häufiger mit der Sichtung von Polarlichtern rechnen dürfen: Sonnenzyklen zeichnen sich meist durch eine charakteristische, asymmetrische Form aus. Ein vergleichsweiser rascher Anstieg führt zum Aktivitätsmaximum, während der anschließende Rückgang deutlich langsamer verläuft. Genau diese Eigenschaft schenkt uns eine verlängerte Phase, in der intensive Sonneneruptionen durchaus möglich bleiben. Einige Studien zeigen, dass geomagnetische Stürme besonders häufig in der frühen absteigenden Phase des Zyklus auftreten oder dort sogar einen zweiten Aktivitätshöhepunkt formen (z.B. Mishra et al. (2024) und Watari (2024)). Als Gründe dafür werden weniger, aber deutlich größere Sonnenfleckengebiete genannt, die sich bevorzugt in äquatornahen Regionen der Sonne bilden und somit einen größeren Einfluss auf die Erde haben. Gleichzeitig nehmen auch koronale Löcher in dieser Phase zu, die ebenfalls Polarlichter hervorrufen können, wenn auch meist in etwas abgeschwächter Form. Betrachtet man die Häufigkeit der Polarlichter nur im Verhältnis zur Gesamtzahl der Sonnenflecken, gibt es noch weiteren Grund zur Hoffnung. Ein markantes Merkmal vieler Sonnenzyklen (insbesondere der letzten drei aufeinanderfolgenden) sind sogenannte Doppelspitzen, auch Gnevyshev-Spitzen genannt, bei denen das Maximum in zwei Phasen aufgeteilt ist. Ein zweiter Aktivitäts-Peak könnte also noch bevorstehen, auch wenn manche Experten argumentieren, dass die erste Spitze bereits im Juni/Juli 2023 erreicht wurde.

Als abschließendes Fazit lässt sich mit großer Zuversicht festhalten, dass auch im Jahr 2025 die Chancen, Polarlichter über Deutschland zu beobachten, nach wie vor vielversprechend sind. Zwar ist das Risiko für intensive Sonnenaktivitäten nie ganz auf null zu setzen – doch gerade in den kommenden Jahren bleibt die Wahrscheinlichkeit für spektakuläre Ausbrüche hoch, trotz der gelegentlichen Ruhephasen, die die Sonne immer mal wieder einlegt. Ob die Polarlichter jedoch genauso intensiv erstrahlen werden, wie wir sie im Mai 2024 erleben durften, ist schwer vorherzusagen. Schließlich spielen noch zahlreiche weitere Faktoren eine entscheidende Rolle – von der Mondphase über die Tageslänge bis hin zur Bewölkung – die das Erlebnis maßgeblich beeinflussen können. Sollte sich wieder solch ein faszinierendes Naturschauspiel abzeichnen, lassen sich natürlich – wie gewohnt – alle planungsrelevanten Informationen zu Wetter- und Bewölkungsprognosen beim Deutschen Wetterdienst abrufen. Damit bekommt jeder Interessierte die Möglichkeit, das Phänomen in seiner vollen Schönheit zu fotografieren oder sogar zu betrachten. 

Aaron Gentner und Jacqueline Kernn 

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 28.05.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst 

 

Winterwetter mit Chance auf Polarlichter

Nebel, Frost und örtlich Glätte sind die Themen der nächsten Tage. Hoch CAROLINE sorgt für ruhiges Hochdruckwetter. Und nach dem Motto „Und täglich grüßt das Murmeltier“ laufen die kommenden Tage zumindest wettertechnisch relativ ähnlich ab. Dabei wird es tagsüber vor allem in der Mitte Deutschlands sonnig und mild. Bei schwachen Winden fühlen sich die Tageshöchstwerte von 2 bis 6 Grad (im Westen am Dienstag sogar bis zu 9 Grad) auch noch etwas milder an. Die Nächte hingegen werden frostig kalt. Je nach Bewölkungsgrad sinken die Temperaturen in den kommenden Nächten auf Werte zwischen -2 und -8 Grad. In einigen „Kältelöchern“ können die Temperaturen auch in den strengen Frostbereich mit Werten unter -10 Grad fallen. Nur an der Küste und in einigen Regionen im Nordosten bleibt es frostfrei. 

Winterwetter mit Chance auf Polarlichter teil 1 1 

Die Temperaturentwicklung der kommenden Tage. Die Grafiken in der oberen Reihe zeigen die prognostizierten Höchstwerte von Samstag bis zum Montag. In der unteren Reihe sind die Tiefstwerte beginnend mit der Nacht zum Sonntag zu sehen. Alle Werte basieren auf dem ICON6Nest 01.02.2025 06 UTC Modelllauf 

Bei den niedrigen Temperaturen bildet sich örtlich Reif. Besonders häufig sind diese Reifablagerungen in Regionen, in denen sich dichter Nebel bildet. Das wird in den kommenden Tagen vor allem
entlang von Flussniederungen im Süden Deutschlands sowie im Norden und Nordwesten der Fall sein. Durch die Reifablagerungen kann es örtlich zu Glätte kommen. Der Nordosten des Landes liegt noch unter einer Wolkendecke, die sich so richtig erst am Montag auflöst. Bis dahin muss dort vereinzelt mit etwas Niederschlag in Form von Sprühregen oder Schneegriesel gerechnet werden. In Verbindung mit frostigen Temperaturen in der Nacht und in den Frühstunden kann das örtlich zu geringer Glatteisbildung führen. 

Winterwetter mit Chance auf Polarlichter teil 2

Links: Frostwarnungen für die kommende Nacht. Mitte: Prognostizierte Bewölkungsverhältnisse und 3-stündige Niederschlagssummen (basierend auf ICON6Nest: 01.02.2025 06 UTC). Rechts: Glättewarnungen für kommende Nacht für streckenweise Glätte durch Reifbildung oder überfrierende Nebelnässe. 

Auch bei den weiteren Aussichten für den Rest der Woche stehen die Zeiger eher auf Hochdruckeinfluss. Am Mittwoch versucht zwar eine Kaltfront sich von der Nordsee her „hereinzuschleichen“. Diese wird aber vom Hochdruck schnell in die Mangel genommen, sodass sich die Kaltfront auf ihrem Weg von der Nordsee in die Mitte Deutschlands bereits mehr und mehr auflöst. Das Resultat: ein paar dichtere Wolkenfelder, die es von Nordwesten bis in die Mitte des Landes schaffen und dem Norden etwas Regen bringen.  

Winterwetter mit Chance auf Polarlichter teil 3

Vorhersage des Bodendrucks und der Frontensysteme für Mittwoch, den 05.02.2025 12 UTC. 

Während in Deutschland derzeit ein Hochdruckgebiet das Wettergeschehen dominiert, sieht sich Island einer Serie von Stürmen und Orkanen gegenüber. Solche extremen Wetterphänomene sind auf der Insel vor allem im Winter keine Seltenheit. Dies wird auch durch das unterschiedliche Warnsystem des isländischen Wetterdienstes im Vergleich zu den Warnstufen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) deutlich. Im drei-stufigen Warnsystem wurden für verschiedene Regionen Islands gelbe und ockerfarbene Warnungen ausgesprochen, die Windgeschwindigkeiten bis hin zum extremen Orkanbereich mit Geschwindigkeiten von über 140 Kilometern pro Stunde umfassen. (Wetterwarnungen Island) Beim DWD würden bei solch hohen Windgeschwindigkeiten rote oder violette Unwetterwarnungen(Stufe 3 oder die höchste Stufe 4) ausgegeben werden. Allerdings lassen sich die Warnsysteme nicht einfach miteinander vergleichen. Der isländische Wetterdienst berücksichtigt nicht nur die Stärke des erwarteten Windes, sondern auch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens sowie die lokale Verteilung innerhalb einer Region. So kommt es, dass bereits Windgeschwindigkeiten bis zur Orkanstärke mit einer gelben Warnung versehen werden. Für deutsche Touristen, die in der kommenden Woche nach Island reisen möchten, empfiehlt es sich daher, die Warnungen aufmerksam zu lesen und sich über die aktuellen Straßenbedingungen zu informieren (Straßenkonditionen Island). In den nächsten Tagen könnten sich diese rasch ändern. Vor den ankommenden Orkanen wird milde Luft aus Südwesten nach Island geführt, was zu starkem Tauwetter führt. Hinter den Tiefdruckgebieten hingegen bringt der nordwestliche Wind kalte Polarluft mit sich, was zu intensiven Schneeverwehungen führen kann. 

Winterwetter mit Chance auf Polarlichter teil 4

Warnungen des isländisches Wetterdienstes Stand 01.02.2025 09 UTC. 

Wer lediglich wegen der Polarlichter nach Island reisen möchte, kann sich die Reise vielleicht auch sparen – vergangene Nacht wurden auch hierzulande Polarlichter beobachtet. Auch in der kommenden Nacht besteht noch eine Chance, die faszinierenden Lichter am Himmel zu sehen, wenn auch mit etwas schwächerer Intensität. Am besten lassen sie sich mit einer Kamera bei Langzeitbelichtung einfangen. Die besten Aussichten auf einen klaren Himmel hat man in der Mitte und teils im Süden Deutschlands. Allerdings erfordert es Geduld, denn das Spektakel wird voraussichtlich in der zweiten Nachthälfte seinen Höhepunkt erreichen. Bereits in der vergangenen Nacht wurden die eindrucksvollsten Bilder zwischen 02:00 und 03:00 Uhr MEZ gemacht. 

Winterwetter mit Chance auf Polarlichter teil 5

Webcambild vom 01.02.2025 02 UTC vom Falkenberg mit Blickrichtung NNE. Es sind mit leicht rötlicher Färbung Polarlichter am Sternhimmel zu sehen. 

MSc Sonja Stöckle
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 01.02.2025
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst 

Polarlichter eine Nachlese

Am Wochenende gab es Polarlichter bis in mittlere Breiten. Höhepunkt war die Nacht zum Samstag. Dann konnte man sogar mit bloßem Auge helle Polarlichter bis in den Zenit beobachten.

Die Ursache der Polarlichter war ein geomagnetischer Sturm. Gegen Mitte und Ende der vergangenen Woche ereigneten sich mehrere heftige Sonneneruptionen aus einer großen Sonnenfleckengruppe mit der Nummer 3664. Bei diesem Ausbruch wurden große Mengen Gas, das zu einem Großteil aus geladenen Teilchen besteht, in den Weltraum geschleudert. Man spricht dabei von einem koronalen Massenauswurf (engl. Coronal Mass Ejection, CME). Sonnenflecken sind kühlere Bereiche auf der Sonnenoberfläche, die durch Störungen im Sonnenmagnetfeld entstehen und als dunkle Flecken in Erscheinung treten.

Die Wolke aus geladenen Teilchen bewegte sich auf die Erde zu. Die Teilchenwolken deformieren das interplanetarische Magnetfeld, sodass es sich mit dem Erdmagnetfeld verbinden kann. In den oberen Schichten der Atmosphäre treffen die geladenen Teilchen auf Luftmoleküle und regen diese zum Leuchten an, wodurch die Polarlichter entstehen.

Je nachdem, in welcher Höhe welche Moleküle angeregt werden, entstehen leuchtende Bögen, Vorhänge und Bänder in unterschiedlichen Farben. So erzeugen Sauerstoffmoleküle in 200 km Höhe rotes und in 100 km Höhe grünes Licht. Stickstoff leuchtet violett oder blau in tieferen Schichten der Atmosphäre. Deshalb leuchten Polarlichter in mittleren Breiten eher rot, da das grüne und blaue Licht in geringerer Höhe entstehen und nur dort, wo die Teilchen so tief in die Atmosphäre eindringen können. Dies ist meistens in nördlichen Breiten der Fall.

Der geomagnetische Sturm in der Nacht zum Samstag wurde von der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) als G5-Sturm klassifiziert. Es ist der erste G5-Sturm seit dem Herbst 2003. Der erste Höhepunkt war gegen 23:00 Uhr lokaler Zeit. Ein weiterer, noch stärkerer Substurm folgte von 01:00 – 03:00 Uhr, dann waren Beamer und farbige Bögen sogar über den Zenit hinaus zusehen. Fotos gab es sogar von Teneriffa und Puerto Rico.

Nach einer eher geringeren Aktivität in der Nacht zum Sonntag, wo das Polarlicht meist nur auf Fotos zu sehen war, wurde ab Sonntagnachmittag ein weiteres CME vorhergesagt, das auf das Erdmagnetfeld treffen sollte und wieder für helle Polarlichter sorgen sollte. Allerdings ging dieses nur knapp an der Erde vorbei, sodass nur im äußersten Norden Polarlicht zu sehen war. Die für die Polarlichter verantwortliche Fleckengruppe hat sich nun bereits auf die Rückseite der Sonne verlagert. Die Erde ist deshalb erstmal aus dem Schussfeld dieser Gruppe. Auch wenn heute Nacht noch ein schwacher Streifschuss eines CMEs nachkommen und mit etwas Glück Polarlichter auslösen könnte, so hell wie noch am Samstag werden diese wohl nicht mal werden.

Doch wie häufig treten solche Ereignisse in mittleren Breiten auf? Die Sonne durchläuft einen 11-jährlichen Zyklus, in dem es einmal zu einem Sonnenfleckenmaximum kommt. Im Bereich des Sonnenfleckenmaximums sind die Chancen wie derzeit am besten, um bei uns Polarlichter sehen zu können. In der Regel kann man dann ein paar Mal, zumeist schwaches Polarlicht in Deutschland sehen. Solche hellen Polarlichter wie in der Nacht zum Samstag sind aber sehr selten und traten zuletzt am 30. Oktober 2003 auf. Zudem muss auch das Wetter passen und das CME muss die Erde in der Nacht treffen, um Polarlichter überhaupt sehen zu können.

DWD Polarlichter eine Nachlese

Diplom- Meteorologe Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 14.05.2024
Copyright (c) Deutscher Wetterdienst