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Ionosphärenstörungen als Folge des Sonnensturms vom 15. – 18. Februar 2011

Trotz des derzeit niedrigen Niveaus der  Sonnenaktivität können Sonnenstürme signifikante Störungen in der Ionosphäre verursachen. Am 15. Februar kündigte das NOAA Space Weather Prediction Center (SWPC) im Gefolge eines in den frühen Morgenstunden des 15. Februar 2011 registrierten solaren Flares der Klasse X2 einen koronalen Massenauswurf (coronal mass ejection - CME) an.  (Vgl. Animation).


TEC

Credit: NASA/SDO
www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/news/News021411-xclass.html


Die Ankunft des sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 900 km/s ausbreitenden CMEs wurde für den 17./18. Februar prognostiziert. Die Ablösung des CME von der Sonne ist sehr eindrucksvoll in den Aufnahmen des SOHO Satelliten zu sehen, wie die nachfolgende Abbildung zeigt.



Quelle: www.spaceweather.com/archive.php


Solare Flares können relativ leicht mit Hilfe von Ausbreitungsmessungen an Längstwellensignalen registriert werden. Die sich in dem Wellenleiter zwischen Erdoberfläche und Ionosphäre ausbreitenden Funkwellen reagieren empfindlich auf Veränderungen der ionosphärischen Ionisation, was unmittelbar an Änderungen der Veränderung der Signalstärke ablesbar ist. Die ist sehr schön im unteren Teil der linken unteren Abbildung zu sehen.


Während der Solar Flare in den frühen Morgenstunden um 01:44 UT am 15. Februar unbeobachtet blieb - im Ausbreitungsgebiet der Funkwellen war es noch Nacht - konnte der nachfolgende Flare um 14:32 UT vom Sun & Ionosphere MONitoring Network (SIMONE) in  Norddeutschland klar registriert werden.

 

SIMONE ist ein Schülerprojekt und bereits an Schulen der Länder Mecklenburg-Vorpommern and Niedersachsen aktiv. Die Abbildung zeigt Registrierungen die am Gymnasium Walsrode und am Ernst Moritz Arndt Gymnasium Bergen aufgezeichnet wurden und eine bemerkenswerte Übereinstimmung aufweisen.






Änderungen des auf dem Sonnenwindsatelliten ACE gemessenen interplanetaren Magnetfeldes (Bz- Komponente) zeigen die Ankunft der CME auf der Erde am 18. Februar an. Wegen der starken Kopplung der CME-Plasmawolke mit der Erdmagnetosphäre wurde gleichzeitig die geomagnetische Aktivität stark erhöht. Das zeigen verschiedene geomagnetische Indizes wie der Interhemispherische Powerindex, Dst und Kp. Auch die ionosphärische Ionisation (TEC) wurde von diesen Kopplungsprozessen stark beeinflusst, wie die nachfolgenden Abbildungen und die TEC Animation zeigen.





Die untere Abbildung zeigt zum Vergleich das ungestörte Verhalten der Ionosphäre anhand von TEC -Medianwerten der letzten 27 Tage.



Zum Ansehen der Animation bitte hier klicken.
Movie 18Feb2011