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| Einzelphänomene - Northern Lights - Allgemeines und Wissenswertes |
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Mythologisches
Seit altersher hat dieses Naturphänomen, in unseren Breiten bekannt als Nord- oder Polarlichter, die Menschheit fasziniert. Da man die Aurora Borealis - der Begriff wurde erstmals von Galileo Galilei geprägt - nicht wirklich erklären konnte, wurden schon früh Mythologie und Religion bemüht, um sie zu interpretieren.
In Schottland, wo die Nordlichter im Volksmund als merry dancers bezeichnet werden, mischen sich dabei im Wesentlichen verschiedene keltische mit germanischen Traditionen, insbesondere solchen, die mit den Wikingern auf die Insel kamen. Im alten Norwegen wurden die Nordlichter meist mit (alten, weisen) Frauen oder mit (toten) Jungfrauen in Verbindung gebracht, die über den Himmel tanzten und dabei den Menschen zuwinkten.
In der schottisch-keltischen Tradition waren die merry dancers ursprünglich merry men, genauer gesagt Na Fir Chlis, die Nimble Men of the Yellow Clan. Waren das Land und das Meer miteinander in einem harmonischen Zustand, pflegten diese Riesenwesen fröhlich und ausgiebig zu feiern. Gegen Ende ihrer ceilidhs tanzten sie dann mit ihren Frauen, den Merry Maidens über den Himmel, wobei dann die Menschen die farbenprächtigen Gewänder der Frauen flattern sahen.
Neben diesen beiden Hauptlinien gibt es weitere, eher regional verbreitete Interpretationen, die wohl auf kulturelle Eigenheiten einzelner keltischer Stämme hinweisen, wenn nicht gar prae-keltischen Ursprungs sind: Die Nordlichter als wild springende Tiere etwa oder als aufblitzende Waffen, Nordlichter als Nachrichten aus dem Jenseits.
Kirche und Religion
Unter ihrem Einfluss wandelten sich die Interpretationsrichtungen. Das Bild vom Nordlicht (wie auch seinem Gegenstück, dem Südlicht) als göttliche Nachricht findet sich weltweit bei vielen sogenannten Naturvölkern. Auch hatte man wohl immer schon Angst vor diesen Erscheinungen, brachte z.B. die Kinder in den Häusern, Hütten und Zelten in Sicherheit. Auch wurden sie andernorts wie bei den Wikingern als "Reflektionen" von Toten gesehen, als Nachrichten aus dem Totenreich, mit denen die Toten versuchten, Verbindung mit den Lebenden aufzunehmen.
Daraus wurde nun namentlich im mittelalterlichen Europa einerseits die Perspektive "Gott zürnt, wenn die Nordlichter leuchten!", andererseits erhielten die Nordlichter selbst (als ein Akt der frühen "Gegenreformation", wenn man so will), geheimnisvolle, zerstörerische Kräfte, konnten sich an jenen Menschen rächen, die sich über sie und damit über die traditionelle Weltanschauung lustig machten, in dem sie Gesundheit, Leib und Leben derselben bedrohten.
Vergleichbar anderen (unerklärlichen) Himmelserscheinungen wie Kometen wurden die Polarlichter mehr und mehr zum bösen Omen, kündeten von bevorstehenden Kriegen, Hungersnöten und Seuchen. Am Ende stand die Behauptung, dass solche Katastrophen von den Nordlichtern selbst
Aurora borealis - wissenschaftlich betrachtet
Zu allen Zeiten haben die Nordlichter wissenschaftlich interessierte Menschen begeistert, waren sie doch eines der großen Naturphänomene, die mit bloßem Auge und scheinbar ohne jede Hilfsmittel studiert werden konnten. Allein die Begeisterung sorgte auch dafür, dass sich mehr Wissenschaftler in den Gedanken über die Nordlichter verloren haben, als dass sie sich Gedanken darüber gemacht haben.
Die älteste präzise Beschreibung der Nordlichter findet sich im norwegischen Konungs Skuggsja, dem norwegischen Königsspiegel, das als eine Art Lehr- und Lernbuch für den heranwachsenden, späteren König Magnus Lagabøte von seinem königlichen Vater geschrieben worden war - und siehe da: Ganz entgegen dem schon christlichen Zeitgeist (der Konungs Skuggsja entstand etwa 1230) werden die Nordlichter (Nordurljos) dort als natürliches Phänomen beschrieben.
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Aus dieser Zeit stammt auch eine der ältesten bildlichen Darstel- lungen eines Nordlichts. Sie findet sich in einer überlieferten Abschrift der norwegischen Konungs Saga des Snorre Sturluson (etwa 1250). Sie zeigt zwei auslaufende, bei bewegter See von Ost nach West fahrende Wikingerschiffe unter dem Sternbild des Großen Wagens über dem ein bandförmiges Polarlicht gezeichnet ist. |
Die wirkliche Erforschung der Polarlichter begann im 18. Jahrhundert. Anders Celsius (1701-1744) und sein Mitarbeiter Olof P. Hiorter entdeckten den Zusammenhang zwischen der Intensität von Polarlichtern und Missweisungen von Kompassnadeln. Aus der wissenschaftlichen Korrespondez mit amerikanischen Gelehrten folgerten sie parallel dazu, dass das Polarlicht ein globales Phänomen war, das zeitgleich überall aud der nördlichen Halbkugel beobachtet werden konnte. 1751 erstellte Lars Barhov den ersten Aurora-Formen-Atlas, in dem er drei Grundformen der Erscheinung beschrieb. Etwas gleichzeitig entdeckte Erich Pontopidan, dass die Polarlichter ein elektrisches Phänomen sind und gegen 1780 fand man heraus, dass sich die Strahlen der Polarlichter parallel zum erdmagnetischen Feld ausrichten.
Etwa Mitte des 19. Jahrhunderts dann die Entdeckung, dass die Häufigkeit der Erscheinung in Abhängigkeit von den Sonnefleckenaktivitäten steht und dass die Polarlichter keine Anzeichen von Polarisation aufweisen; damit war klar, dass sie ein eigenständiges Phänomen waren und nicht etwa Spiegelungen anderer Lichteffekte.
Das Aurora Oval
1881 erschien dann das Standardwerk des schweizer Physikers Herman Fritz (1829-1902): Das Polarlicht. Darin fasste er das zu seiner Zeit verfügbare Wissen über die Polarlichter zusammen und wies als seinen eigenen Beitrag durch statistische Analysen aller bekannten Beobachtungen nach, dass die nächtlichen Polarlichter am häufigsten in einem Streifen auf etwa 67Grad geomagnetisch nördlicher Breite (s.w.u.) zu beobachten sind und nannte dies Verbreitungsgebiet die Aurora Zone. Der Norweger Störmer präzisierte die Ergebnisse durch zahlreiche Beobachtungen in den Jahren von 1910 bis 1950.
Raketen- und satellitengestützte Messungen zeichneten dann etwa ab den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts, das heute gültige Bild. Danach stellt sich die Zone besonderer Aktivität als ein großes Oval um die magnetischen Pole beider Hemisphären herum dar. Dies Oval ist um Mitternacht etwa doppelt so groß und doppelt so weit von den Polen entfernt wie am Mittag. Es schwankt in seiner Ausdehnung zwischen 12 und 23 Grad, reicht also auf der Nachtseite etwa um 10 Grad oder rund 1100 km weiter südlich an den Äquator heran als auf der Tagseite.
Relativ zur Sonne ist das Oval so zu sagen fest im Weltraum verankert, die Erde dreht sich unter ihm hinweg. Neuere Beobachtungen haben zudem gezeigt, dass sich die Form und die Größe des Aurora Ovals in Abhängigkeit von der Sonnenaktivität ändern. Es wächst mit zunehmender Sonnenaktivität und breitet sich dabei deutlicher in Richtung auf den Äquator aus als in alle anderen Richtungen.
Die aktuelle Lage des Aurora Ovals und seine aktuelle Ausdehnung verdeutlicht die aus verschiedenen Satellitenmessungen errechnete Grafik. Verfolgt man die Entwicklung anhand dieser Graphik (sie wird dreimal stündlich aktualisiert), kann man schnell abschätzen, ob sich aufgrund der aktuellen erdmagnetischen Verhältnisse das Aurora-Oval so weit nach Süden ausdehnt, dass es Nordschottland erreicht oder nicht. Je weiter es sich nach Süden vorschiebt, umso wahrscheinlicher werden Vorkommen von Polarlicht.
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Der rote Pfeil markiert den magnetischen O-Meridian. Activity Level am linken Bildrand bezeichnet die aktuell herrschende magnetische Aktivität. Je höher der Wert, desto weiter greift das mitternächtliche Aurora-Oval nach Süden aus und desto wahrscheinlicher werden auch Polarlichter in südlicheren Breiten.
[ grössere Ansicht ] |
Häufigkeit der Erscheinung
In der Aurora Zone können Polarlichter in jeder klaren Winternacht beobachtet werden. Mit zunehmender Entfernung von der Zone nimmt die Wahrscheinlichkeit einer Beobachtung allerdings rasch ab.
Zu beachten ist jedoch eines: Da die geographischen und die geomagnetischen Pole nicht jeweils in einem Punkt auf der Nord- bzw. Südhalbkugel zusammen fallen, ergeben sich natürlich auch hinsichtlich der Bezugssysteme nach Länge und Breite Unterschiede. Von Bedeutung sind dabei die Unterschiede nach der jeweiligen Breite, die doch erheblich sein können. Dazu einige Beispiele aus dem Raum Schottland:
| Lage |
geographische Breite |
geomagnetische Breite |
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| Lerwick/Shetland |
ca. 60 ° nördl. Breite |
ca. 58 ° korrig. nördl. Breite |
| Kirkwall/Orkney |
ca. 59 ° nördl. Breite |
ca. 57 ° korrig. nördl. Breite |
| Stornoway/Lewis |
ca. 58 ° nördl. Breite |
ca. 57 ° korrig. nördl. Breite |
| Edinburgh |
ca. 56 ° nördl. Breite |
ca. 53 ° korrig. nördl. Breite |
Die Gradangaben sind dabei auf volle Grad auf- bzw. abgerundet. Korrigierte Breite heißt immer relativ zur aktuellen Lage des geomagnetischen Nordpols, die sich, über längere Zeiträume betrachtet, ständig verändert.
Wenn man die Aurora Borealis in Schotland sehen will, bringt es nur bedingt etwas, stur nach Norden zu fahren. Vielmehr muss man sich gleichzeitig auf den geomagnetischen Pol zubewegen. Die Bewegung über zwei Grad geographischer Breite von Edinburgh nach Stornoway entspricht einer Bewegung über rund 4 geomagnetische Breitengrade oder rund 440 km Nordbewegung auf den geomagnetischen Nordpol zu, während die von Edinburgh aus viel, viel weitere Fahrt in den geographischen Norden nach Lerwick/Shetland nur einen relativ bescheidenen Zugewinn von einem zusätzlichen Breitengrad in Bezug auf die geomagnetische Breite bringt.
Ob, was und wie oft ich etwas sehe, hängt aber daneben noch von einer Reihe weiterer Faktoren ab:
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Polarlichter erscheinen am Häufigsten und intensivsten in der Zeit |
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zwischen 22:00 Uhr und Mitternacht magnetischer Zeit - also genau dann, wenn der maximal entfernte Punkt des Ovals geomagnetisch genau südlich vom Beobachter liegt. |
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Besonders brilliante Polarlichter erscheinen oftmals in einem 27 Tage |
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Intervall in dem auch (abhängig von der Rotation der Sonne um ihre eigene Achse) besonders aktive Ausschnitte der Sonnenoberfläche wieder der Erde zugewandt sind. |
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Obwohl das geophysicalische Phänomen Polarlicht praktisch immer |
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gegeben ist, werden sie für das bloße Auge besonders häufig sichtbar im Spätherbst (Oktober/November) und im frühen Frühling (Februar/März). |
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Intensive Nordlichtaktivitäten sind eng an die Sonnenflecken-Aktivität |
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gekoppelt. Diese folgt einem etwa 11-Jahre-Zyklus, wobei sich die Hinweise darauf verdichten, dass das Maximum der Polarlichtaktivität um etwa ein Jahr verzögert ist gegenüber dem Maximum der Sonnenfleckenaltivität. |
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In den Jahren zwischen den Maxima der Sonnenfleckenaktivität nimmt |
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die Polarlicht-Aktivität um rund 20-30% ab. |
Im langjährigen statistischen Mittel lassen sich in der Phase maximaler Sonnenaktivität in Schottland Polarlichter durchschnittlich einmal im Monat beobachten. Das ist wenig in Vergleich zu einem Standort wie Andenes in Norwegen, wo sie zu solchen Zeiten in jeder klaren Nacht beobachtet werden können, aber doch vergleichsweise viel gemessen an Standorten etwa im Mittelmeergebiet, wo sie nur bei sehr extremen Sonnen-Aktivitäten mit viel Glück ein- oder zweimal in einem Jahrzehnt zu sehen sind.
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Durchschnittliche Südgrenze des Aurora Ovals über Europa für verschiedene Aktivitäts- niveaus (Darstellung nach SEC/NOAA). |
Das Schottland etwa im Vergleich mit Mitteleuropa wesentlich günstiger für Beobachtungen liegt, zeigt auch folgende Graphik. Dabei wurde die durchschnittliche (geographische) Südgrenze des mitternächtlichen Aurora Ovals in Abhängigkeit von verschiedenen Aktivitätsniveaus in der Karte markiert. Der KP-Wert 3 markiert ein relativ geringes Aktivitätsniveau, der KP-Wert 9 dagegen ein sehr hohes. Bei einem mittleren KP-Wert von 5 wird aber schon die schottische Nordküste erreicht. Bedenkt man jetzt noch, dass bei freiem Horizont ein Nordlicht durchaus noch 4 bis 5 Breitengrade weiter südlich beobachtet werden kann, steigen die Chancen einer Sichtung etwa im Vergleich zu Süddeutschland noch einmal deutlich an. Ein Nordlicht über Shetland kann noch von den Küsten des Forth bei Edinburgh gesehen werden. Man muss es nur an anderer Stelle am Himmel suchen: Es steht im Idealfall nicht mehr senkrecht über einem, sondern nur noch knapp 20 Grad über dem Horizont.
(tsp/ws/co)
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