Web-Projekt   Physik des Monats,     November

Astrophysik und Erdklima   Ergänzung:   Aktivität der Sonne

Sonnenfleckenaktivität und Niederschlag auf der Nordhalbkugel

In Messungen zum Niederschlag sind Korrelationen, aber auch Antikorrelationen mit dem Sonnenfleckenzyklus zu sehen.

Niederschlag (gestrichelte Linien, Abweichungen des Mittelwertes) an verschiedenen Wetterstationen gemessen, steht in Relation mit dem Sonnenfleckenzyklus (fette Linien, Sonnenfleckenzahl).

Erklärung: Wenn die Sonne aktiv ist, ändert sich die Wolkenbildung derart, dass Sturmtiefe nördlicher über die Nordhalbkugel ziehen. Dadurch bekommen gewisse Orte mehr aber andere weniger Niederschlag ab. Umgekehrt ist es bei ruhiger Sonne.

Schwankungen der Sonnenaktivität in den vergangenen 2000 Jahren

Die Aktivität der Sonne in der Vergangenheit kann aus vielen Informationen rekonstruiert werden, z.B. aus: Sonnenfleckenzahlen, beobachtet seit 1610; Nordlichterscheinungen (Sonnenflammen) aus historischen Texten; Produktion von 14C (kosmische Strahlung) aus Baumringen; und einigen weiteren Quellen.

Über die vergangenen etwa 1700 Jahre ist die Aktivität der Sonne aus Dokumenten und Baumringen ableitbar. Aufgetragen ist die Aktivität im Jahr des Sonnenmaximums gegen das jeweilige Jahr (sogenannte Schove Zeitreihe). Die Buchstaben deuten auf:
Sp = Sporer Minimum, R = Renaissance Maximum, M = Maunder Minimum.
(Bild aus Komitov & Bonev, 2001, Astrophys.J. 554, L 119)

Die Aktivität der Sonne variiert stark. Der bekannteste ist der Sonneflecken-Zyklus von 11 Jahren. Die Polarität der Flecken wechselt aber alle 11 Jahre, so dass der Zyklus eigentlich einer von 22 Jahren ist. Weitere Periodizitäten haben die Länge 90, 150, 200 und 2350 Jahre. Sie können so zusammenspielen, dass sie einander verstärken oder abschwächen.
=> Im tiefen Maunder Minimum der Sonnenaktivität war es kalt in Europa: Missernten, kalte Winter, Schnee- und Eislandschaften in der Malerei. Sogenannte "Kleine Eiszeit".
=> Im Sporer Minimum war es kühl, schlechte Ernten, viel Stürme und Überflutungen.
=> Im Renaissance-Maximum blühte die Wirtschaft und die Kultur.

Die Aktivität der Sonne stieg in den letzten Jahrzehnten stark an (siehe Bild)!

Variation des Sonnenradius

In den vergangenen Jahren wurde aus neuen Messungen, aber auch aus einer Überarbeitung alter Daten, deutlich sichtbar, dass der Radius der Sonne in den vergangenen Jahrhunderten kleiner wurde.
Auch schwankt der Sonnenradius mit dem Sonnenzyklus: bei aktiver Sonne ist der Radius geringfügig kleiner!
( Dziembowski W.A., Goode P.R., Schou J., 2001, Astrophys.J. 553, 897;     Noel F., 2001, Astron. Astrophys. 375, 614;     Pap J., Rozelot J.P., Godier S., Varadi F., 2001, Astron. Astrophys. 372, 1005 )

Ob es einen Zusammenhang mit der gleichwohl angestiegenen Sonnenaktivität gibt, ist noch nicht klar.

Autor: K.S. de Boer       Sternwarte, Universität Bonn, Auf dem Hügel 71, D-53121 Bonn
mail to: deboer@astro.uni-bonn.de
Veröffentlicht am 24.07.2001 im Projekt Physik des Monats des Jahr der Physik als Ergänzung zu   www.astro.uni-bonn.de/~deboer/pdm/pdminstklima.html
Anpassungen am 2001.08.24