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Lexikon der Geographie: Sonnenflecken

Sonnenflecken, dunkle, durch solare Magnetfelder erzeugte Bereiche der Photosphäre mit einem Durchmesser von 10.000 bis 50.000 km. Im Bereich der Sonnenflecken wird die Konvektion unterhalb der Troposphäre der Sonne gestört. Dadurch wird der nach außen fließende Energiestrom abgeschwächt. Als Folge ist die Fläche der Sonnenflecken, insbesondere deren Kernbereich (Umbra) mit 4500-5000 K deutlich kälter als die angrenzende ungestörte Photosphäre, die Temperaturen um 6000 K aufweist. Die Lebensdauer der Sonnenflecken beträgt in der Regel wenige Tage. Sie können aber bis maximal 100 Tage wirksam bleiben. Sonnenflecken treten einzeln oder als Doppelfleck in 5-40° solarer Breite auf. Ihre Häufigkeit folgt einem quasi-elfjährigen Zyklus. Dabei treten die Sonnenflecken zu Beginn eines Zyklus regelmäßig in höheren solaren Breiten auf als in der Phase maximaler Fleckenhäufigkeit. Die mittlere Periodenlänge beträgt 11,2 Jahre und schwankte im Ablauf der letzten drei Jahrhunderte zwischen 7,3 Jahren und 17,1 Jahren. Kürzere Zyklen weisen in der Regel deutlich mehr Sonnenflecken auf als lange Zyklen. Zwischen der Zyklenlänge und der globalen bodennahen Jahresmitteltemperatur konnte eine statistisch signifikante negative Korrelation für den Zeitraum 1870-1990 nachgewiesen werden. Die tägliche Häufigkeit der Sonnenflecken wird durch Sonnenfleckenrelativzahlen

SRZ=10g+f
mit g=Zahl der Gruppen, f=Zahl der Einzelflecke, erfasst ( Abb. ). Die Zeitreihe der SRZ reicht bis ins 18.Jh. zurück und belegt außer der 11-jährigen auch eine 22-, 90- und 180-jährige Periodizität. Phasen hoher SRZ gehen mit starker solarer Aktivität, die mit Ausbrüchen solarer Materie und Strahlung verbunden ist, einher und beeinflussen durch die Intensitätsschwankungen des Sonnenwindes das erdmagnetische Feld ganz erheblich.
Die Beeinflussung des Erdklimas durch solare Aktivitätsschwankungen ist deshalb sehr naheliegend und wurde in einer unüberschaubaren Zahl wissenschaftlicher Arbeiten untersucht. Dabei zeigte sich, dass der 11-jährige Rhythmus der solaren Aktivitätsschwankungen sich zeitweilig in den Variationen vieler Klimaparameter wiederspiegelt, diese Beziehung aber nicht ununterbrochen gilt. Eine prognostische Bedeutung für das Erdklima kommt deshalb den SRZ nur in sehr begrenztem Umfang zu, da bis heute kein überzeugender und deshalb allgemein akzeptierter ursächlicher Zusammenhang zwischen den solaren Aktivitätsschwankungen und dem Erdklima hergeleitet ist.

DKl


Sonnenflecken: Sonnenflecken: Jährliche Sonnenfleckenrelativzahlen für den Zeitraum 1700-1999. Glättung mit 11-jährigem gleitenden Mittel.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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