Sonnenaktivität und Weltraumwetter: Einfluss auf Gewitter und Blitze
Sonnenaktivität und Weltraumwetter: Einfluss auf Gewitter und Blitze
Die Sonne beeinflusst nicht nur unser Klima langfristig, sondern auch das tägliche Wetter auf der Erde – insbesondere die Häufigkeit und Intensität von Blitzen. Eine Studie britischer Forscher aus dem Jahr 2014 hat einen überraschenden Zusammenhang entdeckt: Hohe Sonnenaktivität und schnelle Sonnenwinde können die Blitzaktivität in Europa deutlich steigern.
Nach der Ankunft hochgeschwindiger Sonnenwindströme in der Erdatmosphäre stieg die Rate der Blitze in Europa um bis zu 40 Tage lang an. Dies geht auf energiereiche Teilchen zurück, die die elektrischen Eigenschaften der Atmosphäre verändern und Gewitterwolken stärker aufladen.
Die Heliosphärische Stromschicht (HCS)
Der Sonnenwind – ein Strom geladener Teilchen von der Sonne – erzeugt ein spiralförmiges Magnetfeld, bekannt als Parkerspirale. In der Heliosphäre gibt es eine Grenzschicht, an der die Polarität des interplanetarischen Magnetfeldes (IMF) wechselt: die Heliosphärische Stromschicht (Heliospheric Current Sheet, HCS).
Diese wellenförmige Schicht rotiert mit der Sonne und trennt Bereiche mit entgegengesetzten Magnetfeldrichtungen. Wenn die Erde diese Schicht kreuzt, kann das geladene Teilchen aus dem Sonnenwind oder kosmische Strahlung tiefer in die Atmosphäre eindringen lassen. Dadurch verändern sich die elektrischen Eigenschaften der Luft, was Gewitterwolken wie eine „Extrabatterie“ auflädt und zu mehr Blitzen führt.
Wie der Sonnenwind das Erdmagnetfeld verformt
Der Sonnenwind drückt das Erdmagnetfeld auf der sonnenzugewandten Seite zusammen und zieht es auf der abgewandten Seite in die Länge. Bei starkem Sonnenwind oder Sonnenstürmen verstärkt sich dieser Effekt.
Wenn das Magnetfeld des Sonnenwinds (IMF) entgegengesetzt zum Erdmagnetfeld ausgerichtet ist, kommt es zu einer Rekonnexion: Feldlinien spalten sich und ordnen sich neu. Dadurch dringen energiereiche Teilchen an den Polen in die Atmosphäre ein – normalerweise sichtbar als Polarlichter.
Bisher dachte man, dass diese Prozesse nur in hohen Atmosphärenschichten ablaufen. Die Studie zeigt jedoch: Bei starken Sonnenstürmen können Teilchen tiefer eindringen und die Blitzhäufigkeit beeinflussen.
Zukunft der Wettervorhersage: Weltraumwetter einbeziehen
Die Forscher um Chris Scott und Matt Owens von der University of Reading sehen großes Potenzial: Durch Kombination von Sonnenwind-Daten und klassischen Wettermodellen könnten Vorhersagen für Gewitter und Blitze präziser werden.
Eine zuverlässige Prognose der Blitzintensität würde nicht nur die Sicherheit erhöhen, sondern auch Branchen wie Aviation und Energieversorgung schützen.
Wie entstehen Gewitter und Blitze eigentlich?
Blitze sind ein natürlicher Ausgleich von elektrischen Spannungen in der Atmosphäre. Sie entstehen vor allem durch Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschiede zwischen Luftmassen.
Im Sommer sammelt sich oft warme, feuchte Luft an, die auf kühlere Luft trifft. Die gespeicherte Energie entlädt sich in Form von Blitzen. Auch vertikale Unterschiede, wie Kaltlufttropfen in der Höhe, spielen eine Rolle – besonders im Frühjahr und Herbst.
Für starke Gewitter braucht es nicht nur große Temperaturdifferenzen, sondern auch ausreichend warme Luft, die Energie speichert. Deshalb sind Wintergewitter selten.
Quellen:
- Scott et al. (2014): Evidence for solar wind modulation of lightning. Environmental Research Letters. DOI: 10.1088/1748-9326/9/11/115009
- University of Reading Pressemitteilung (2014)
- Textabschnitt „Wie entstehen Gewitterblitze?“ adaptiert von WetterFuerHagen
Die Sonne hat auch Einfluss auf den Menschen. Nicht nur die Psyche wird durch Magnetfelder beeinflusst, sondern auch das Bewusstsein. Einfach mal nach Dieter Broers googeln ;-)
Herzlichst
Martina