Kp-Wert und Sonnenstürme
Der weitgereiste Astronom Edmund Halley bekam das Nordlicht erst mit 60 zu Gesicht, als es im März 1716 über weiten Teilen Europas erschien. Diese Erscheinung faszinierte auch den damals erst 15 Jahre alten Schweden Anders Celsius, der später noch mehr als 300 Nordlichter beobachten sollte.
Georg Graham war in London aufgefallen, dass die Missweisung der Kompassnadel kurzzeitigen Veränderungen unterlag. Gemeinsam mit Olof Hiorter hielt Celsius diese Missweisung in Uppsala fest: Stunde um Stunde - und das ein Jahr lang. Anders als in unseren Wanderkompassen war diese Nadel nicht flüssigkeitsgedämpft. Zitterte sie, tauchten auch Polarlichter auf.
Alexander von Humboldt sprach später von einem "magnetischen Sturm". Heute sagt man mitunter auch "Sonnensturm".
Die wichtigste Kennziffer
Tatsächlich tragen die heranrasenden Elektronen elektrische Ströme in die irdische Ionosphäre. In mehr als 100 km Höhe fließt sogar ein äußerst starker Strom. Solche Ströme beeinflussen das Erdmagnetfeld, stören es. Es liegt daher nahe, die Störungen des Erdmagnetfelds als Indikator für die aktuelle Intensität und das Sichtbarkeitsgebiet der Aurora zu nützen.Man misst dieses Magnetfeld an verschiedenen Orten, z.B. am steirischen Sender Doblhof oder am Conrad-Observatorium in Muggendorf. Hier finden Sie näheres zu den dafür eingesetzten Magnetometern, die man auch selbst bauen kann.Dann drückt man das Ausmaß der gemessenen Störung im sogenannten K-Index aus (K steht für "Kennziffer"). Er reicht von 0 (ungestört) bis 9 (stark gestört). Die Werte einzelner Messstationen variieren etwas, wie man auf dieser NOAA-Seite sehen kann.Daher bildet man einen Durchschnittswert mehrerer Observatorien. So wird aus dem individuellen K ein planetarer Kp-Index (p wie planetar).
Die Grafik oben zeigt den von der US-amerikanischen NOAA veröffentlichten Kp-Index am 23.11.2023. Die niedrigen Werte sind typisch, höhere eher die Ausnahme. Hier geht es zur aktuellen NOAA-Grafik
Der Index wurde 1949 von Julius Bartels am Geophysikalischen Institut Potsdam entwickelt. Heute heißt es "Helmholtz-Zentrum Potsdam". Seine Seite zeigt links oben den aktuellen Kp-Wert ("Nowcast"). Rechts oben wird eine Prognose für die nächsten Tage geboten ("Forecast").Je höher der Kp-Wert, desto weiter dehnt sich erwähnter Ring über dem arktischen Magnetpol gen Süden aus. Man kann also sagen, welche Gebiete das Polarlicht bei einem bestimmten Kp-Wert wahrscheinlich überstreicht.
Je höher der Kp-Index, desto südlicher baut sich das Nordlicht im Zenit auf. Grafik: NOAA. Diese und weitere Grafiken finden Sie hier
Am Nordkap sollte man die Aurora nachts sogar schon bei Kp = 0 sehen. Doch auch dort nehmen Intensität und Dynamik mit höherem Kp-Index zu. Laut NOAA wäre das Nordlicht bei Kp = 0 bis Kp = 2 eher lichtschwach und ruhig. Ab Stufe 3 würde es zunehmend heller und aktiver.Für Polarlichtbeobachter in gemäßigteren Breiten ist diese planetare Kennziffer nun von ganz besonderem Interesse.Denn jede Erhöhung des Kp-Index um eine Stufe bringt uns die Aurora im Schnitt um etwa 2 Grad (ca. 222 km) näher! Das gilt freilich nur ungefähr, da wir es hier in Wirklichkeit mit geomagnetischen und nicht mit geografischen Breitengraden zu tun haben.Für ein Polarlicht am Himmelsscheitel über der Nordküste Schottlands braucht es wahrscheinlich Kp = 5. Für Irland, Dänemark und Südschweden schon Kp = 7. Bei Kp = 8 steht das Nordlicht in Norddeutschland, bei K = 9 in Mitteldeutschland im Zenit.
Die Sonnensturm-Skala
>>> Wie läuft ein beobachtbares Nordlicht-Ereignis in hohen Breiten ab?Ab Kp = 5 spricht man von einem (geo)magnetischen Sturm bzw. "Sonnensturm". Die US-amerikanische National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) teilt solche Stürme in eine fünfteilige Skala ein.G1 = Kp 5 = "minor"G2 = Kp 6 = "moderate"G3 = Kp 7 = "strong"G4 = Kp 8 = "severe"G5 = Kp 9 = "extreme"Für uns in Österreich wird es ab Kp = 7 bzw. G3 (strong) interessant - sofern wir uns mit Sichtungen tief am Nordhorizont begnügen. Um die Aurora am Himmelsscheitel zu sehen, bräuchte es eigentlich mehr als Kp = 9 bzw. G5 (extreme storm).