Polarlichter in Elmshorn

Erste Polarlicht-Beobachtungen
Mein erstes Polarlicht habe ich am 7. April 2000 zwischen 2 und 3 Uhr MESZ in Elmshorn gesehen. Leo Barhorst aus den Niederlanden hatte eine Email mit Satellitenbeobachtungen geschickt und erwähnte ein starkes Polarlicht in der Zeit von 22:10 bis 22:35 MESZ am 6. April. Ein Blick aus den Fenstern zeigte, das das Polarlicht immer noch oder noch einmal zu sehen war.
Das zweite Polarlicht habe ich am 16. Juli 2000 von 00:15 bis 00:27 MESZ in Elmshorn gesehen. Trotz Sommernacht und hellem Vollmond tief im Süden waren helle Streifen im WSW und OSO zu sehen, die nach Süden zogen. Farben habe ich nicht wahrgenommen.

Beide Polarlichter waren bis nach Norditalien zu sehen! Zum Zetpunkt meiner Beobachtungen betrug der Kp-Wert 9-, das ist die höchste Stufe eines G4-Sturms (die Skala der Kp-Werte reicht nur bis 9, das ist dann ein G5-Sturm).

Zwischen Juli 2000 bis Oktober 2003 gab es zahlreiche Polarlichterscheinungen, die ich nicht beobachtet habe.

Nach dem Kauf einer sehr lichtempfindlichen Videokamera im Februar 2003 begann im Oktober 2003 eine Phase der systematischen Polarlichtbeobachtung:

Bilder mit MINTRON 12V1C-EX und Objektiv f=4.5 mm f/1.4
Gesichtsfeld etwa 70 x 56 Grad.

• Polarlicht am 14. Oktober 2003 in Elmshorn (Bänder und Beamer)
• Polarlicht am 29. Oktober 2003 in Elmshorn (großes Polarlicht)
• Polarlicht am 30./31. Oktober in Elmshorn (einige Beamer als Rest des großen Polarlichtes)
• Polarlicht am 10. Dezember 2003 in Elmshorn (einige Beamer)
• Polarlicht am 11. Februar 2004 in Elmshorn (Bänder)
• Polarlicht am 3. April 2004 in Elmshorn (ein einzelner Beamer)
• Polarlicht am 22./23. Juli in Elmshorn (einige Beamer)
• Polarlicht am 24./25. Juli in Elmshorn (viele Beamer)
• Polarlicht am 26./27./28. Juli in Elmshorn (Beamer)
• Polarlicht am 28./29. Juli in Elmshorn (schwache Bänder)
• Polarlicht am 7. und am 10. November in Elmshorn (großes Polarlicht durch Wolken)
• Polarlicht am 18. Januar 2005 in Elmshorn (einige Beamer)
• Polarlicht am 21./22. Januar 2005 in Elmshorn (großes Polarlicht)
• Polarlicht am 07. Februar 2005 in Elmshorn (Beamer)
• Polarlicht am 11./12. April 2005 in Elmshorn (Beamer)
• Polarlicht am 7./8./9. Mai 2005 in Elmshorn (Beamer)
• Polarlicht am 31. August 2005 in Elmshorn (viele Beamer, auch mit bloßem Auge)
• Polarlicht am 27. Dezember 2005 in Elmshorn (einige Beamer, schwaches Band)
• Polarlicht am 9. April 2006 in Elmshorn (einige Beamer)
• Polarlicht am 3./4. August 2010 in Elmshorn (viele Beamer)

Sonnenwind- und interplanetare Magnetfelddaten für die in Elmshorn beobachteten Polarlichter:

Die Tabelle gibt in den ersten beiden Spalten Datum und Uhrzeit der Mitte der PL-Erscheinung wie sie in Elmshorn zu sehen war.
Die dritte Spalte gibt den endgültigen Kp-Wert.
Die vierte Spalte gibt den für den Beobachtungszeitpunkt aus den stündlichen Werten von ACE oder SOHO interpolierten Wert für die Geschwindigkeit des Sonnenwindes.
Die fünfte Spalte gibt die geschätzte Laufzeit für die Entfernung Erde-L1 (ACE/SOHO), berechnet als Laufzeit = 1500000/v/60.
Die sechste Spalte ist gleich Beobachtungszeitpunkt minus Laufzeit.Die Daten der nächsten vier Spalten beziehen sich auf diesen Zeitpunkt.
Die Daten in den Spalten 7 - 10 sind interpoliert aus 5-minütigen Werten (ACE) oder stündlichen Werten (SOHO).
Spalte 7: Geschwindigkeit des Sonnenwindes.
Spalte 8: Dichte des Sonnenwindes.
Spalte 9: Bz-Komponente des interplanetaren Magnetfeldes.
Spalte 10: Stärke des interplanetaren Magnetfeldes.
Spalte 11: Stärke der Polarlicht-Erscheinung.
Spalte 12: Ursache (CME Coronal Mass Ejection, CH Coronal Hole, SBC Sector Boundary Crossing)

Ergebnisse:

Der kleinste Kp-Wert für ein Polarlicht war bis zum 28.7. 2004 5o (10.12.2003).
Obwohl der fast volle Mond störte, hat die Mintron-Kamera von 18:24 - 19:06 UTC mehrere Beamer aufgezeichnet. Unter ähnlichen Bedingungen (Kp 6o, nahe Vollmond) war am 3.4.2004 nur ein einziger Beamer sichtbar.
Der kleinste KP-Wert für ein visuelles Polarlicht war 6+ (11.2.2004).
Allerdings war bei den fotografischen PLs mit Kp 5o und 6o der Mond fast voll und störte. Visuelle PLs scheinen bei diesen Kp-Werten durchaus möglich zu sein.

Die kleinste Sonnenwind-Geschwindigkeit war 394 km/s (11.02.2004).
Diese vergleichsweise geringe Geschwindigkeit führte zu visuell sichtbarem Polarlicht.

Die Dichte hat bei Geschwindigkeiten über 800 km/s keine Rolle gespielt (Dichte 1-2 Teilchen pro ccm).
Für Geschwindigkeiten kleiner als 600 km/s war der Mittelwert der Dichte 19,5 Teilchen pro ccm.

Für die Entstehung von schwachen und mittleren Polarlichtern scheint Bz keine Rolle zu spielen.
Bz war für diese Erscheinungen: +16, +5, -2, 0, -9 nT. Bei den starken Polarlichtern wae Bz: 0, -16, -27 nT. Bei Bz = +16 nT wurde ein visuelles Polarlicht beobachtet.

Die Feldstärke des IMF beeinflußt die Stärke des Polarlichts.
Die zwei kleinsten Bt-Werte (6 und 10 nT) gehören zu den nur fotografisch beobachteten PLs, die zwei größten Bt-Werte (46 und 38 nT) zu den starken PLs.

Die Intensität des Polarlichts wird beeinflußt vom Kp-Index.
Die beiden fotografischen PLs hatten Kps von 5o und 6o, die beiden mittleren 6+ und 7+, die drei starken PLs 9-.
Das schwache PL vom 31.10.2003 war der Rest von dem starken PL in dieser Nacht, nachdem sich die Wolken verzogen hatten.

Ergänzungen:

In der Nacht vom 26. zum 27. Juli 2000 hat Mario Lehwald in Kiel-Bülk gegen 00:10 Uhr MESZ ein Polarlicht beobachtet und fotografiert. Bemerkenswert ist, dass der geschätzte Kp-Index zu dieser Zeit bei 4 lag. Der endgültige, dreistündige KP-Wert war 5-.

Die ACE-Daten zeigen ein Maximum der Dichte mit 27 Teilchen/ccm um 20:50 UTC. Die Geschwindigkeit des Sonnenwindes liegt ähnlich niedrig wie am 11. Februar 2004. Das Dichtemaximum kurz vor der Beobachtung am 11.02.04 lag bei 38 Teilchen/ccm um 16:20 UTC.

Ein weiteres, wegen des geringen Kp-Wertes sehr bemerkenswertes Polarlicht wurde am 6. Oktober 2002 von Torsten Lohf in Rieps bei Lübeck fotografiert.