|
Vorhersage in Echtzeit und bis zu drei Tage im Voraus
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung des GFZ Helmholtz-Zentrums für Geoforschung
astronews.com
14. November 2025
In den letzten Tagen waren in vielen Regionen Deutschlands
wieder Polarlichter zu sehen. Doch wann, wo und mit welcher Intensität ist das
Auftreten dieses spektakulären Naturschauspiels zu erwarten? In Potsdam wurde
nun ein neues Modell für die Echtzeit-Vorhersage von Polarlichtern entwickelt,
das potenzielle Aurora-Ovale in Echtzeit und bis zu drei Tage im Voraus
berechnen kann.
Screenshot der Polarlichtvorhersage auf den
Seiten des GFZ.
Bild: GFZ [Großansicht] |
Auroras, auch bekannt als Nord- oder Polarlichter, gehören zu den
atemberaubendsten Naturschauspielen. Immer wieder sind sie in den vergangenen
Monaten auch in unseren Breiten, weit ab von den Polarregionen zu sehen. Ursache
hierfür sind starke Sonnenstürme, die im elfjährigen Zyklus der Sonnenaktivität
zurzeit häufiger auftreten. Die leuchtenden Schleier aus grünem, rotem und
violettem Licht entstehen am Himmel, wenn energiereiche Teilchen, die von der
Sonne ins Weltall geschleudert werden, in einem komplexen Wechselspiel mit dem
Erdmagnetfeld in die Erdatmosphäre eintreten und dort Sauerstoff- oder
Stickstoff-Moleküle zum Aussenden von Licht anregen.
Die Polarlichter treten vor allem in ovalen Regionen auf, die sich um die
geomagnetischen Pole herum befinden und als Polarlichtovale bezeichnet werden.
Die Position und Größe der Polarlichtovale werden von der geomagnetischen
Aktivität beeinflusst, der Variation des schützenden Erdmagnetfeldes. "Das
Beobachten von Polarlichtern ist nicht nur ein magisches Erlebnis. Es zeigt auch
die starke Verbindung zwischen der Sonne und unserem Planeten, die über Wärme
und Licht hinausgeht: Polarlichter sind ein hervorragender Indikator für die
Überwachung und Vorhersage von 'Weltraumwettereffekten', also für das Wirken von
Teilchenströmen und elektromagnetischen Feldern im erdnahen Weltraum. Sie können
Satelliten stören, Navigations- und Kommunikationssysteme beeinträchtigen und
sogar Stromnetze auf der Erde beeinflussen", erläutert Dr. Dedong Wang,
Arbeitsgruppenleiter in der Sektion "Weltraumphysik und Weltraumwetter" des GFZ
Helmholtz-Zentrums für Geoforschung.
Zur Vorhersage der Aurora-Aktivität haben Forschende des GFZ
Helmholtz-Zentrums für Geoforschung um Dr. Huiting Feng, Wang und Prof. Yuri
Shprits ein Echtzeit-Modell entwickelt. Es wendet Methoden des maschinellen
Lernens an und kombiniert zwei wichtige Messgrößen: Zum einen den Kp-Index, ein
Standardmaß für die globale geomagnetische Aktivität, das ursprünglich vom GFZ
vorgeschlagen wurde und nun auch vom GFZ vorhergesagt wird. Zum anderen
Satellitenbeobachtungen des DMSP SSUSI (Special Sensor Ultraviolet
Spectrographic Imager), der ultraviolette Bilder der Aurora aus dem Weltraum
aufnimmt. Dieser Ansatz ermöglicht genauere Vorhersagen über die Lage und
Intensität des Polarlichtovals. Eine Echtzeitversion der Polarlichter-Vorhersage
ist bereits auf der Weltraumwetter-Website des GFZ verfügbar.
Erstautorin der Studie ist Dr. Huiting Feng, die mit der Arbeit während eines
einjährigen Aufenthalts am GFZ im Jahr 2023 als Gastdoktorandin unter der
Betreuung von Shprits und Wang begonnen hatte. Seit dem 1. Juni 2025 forscht sie
wieder am GFZ. Kürzlich wurde ihr dafür ein
Alexander-von-Humboldt-Forschungsstipendium verliehen. Der Namensgeber dieses
Stipendiums, das Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Anschluss an ihre
Doktorarbeit fördert, hat einen direkten Bezug zur Polarlichtforschung:
"Alexander von Humboldt war derjenige, der in einer frühen Arbeit den Begriff
'geomagnetische Stürme' geprägt hat. Während seiner Studien über die
systematische Messung geomagnetischer Kräfte beobachtete er 1806 kurz vor
Weihnachten in Berlin eine Aurora – und deren Einfluss auf eine Magnetnadel", so
Wang.
Über ihre Studie berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift Journal of Geophysical Research: Machine Learning and
Computation veröffentlicht wurde.
|
