Der AP-Index & galaktische kosmische Strahlung (GCR)
Hintergrundinformation: AP-Index
Ergänzend zu den Sonnenflecken kann man z.B. den Ap-Index als Aktivitätsparameter durch direkte Messungen der Störungen des Erdmagnetfeldes, ausgelöst durch unterschiedlich starke Sonnenwindstärken, heranziehen. Der AP wird seit 1844 systematisch erfasst. Im Dezember 2010 zeigte der AP den niedrigsten Wert der jemals gemessen wurde. Das heißt: Die Stärke der Sonnenwinde, die auf das Erdmagnetfeld und den AP-Index wirken, war im Beobachtungszeitraum seit 1844 noch nie so schwach wie im Dezember 2010:
(Quelle)
Der AP-Index im Dezember 2014
Im 72. Zyklusmonat des Sonnenzyklus 24 (Dezember 2014) lag der Ap bei nur etwa 12 Zählern während der Durchschnitt der letzten Jahre gerade noch 7 bis 8 Zähler erreichte. Dies zeigt, selbst über das Maximum des 24. Zyklus (April 2014) hinweg, dass die magnetischen Aktivität der Sonne sehr schwach war! Besonders im Vergleich zum letzten deutlichen Maximum des 23. Zyklus im Jahr 2003 zeigt sich der Einbruch der magnetischen Aktivität der Sonne sehr deutlich. Nachdem der Dezember 2010 einen Rekord-Tiefstand des AP-Indexes belegt, ist in den nächsten Jahren, besonders vor dem Hintergrund eines neuen Grand Solar Minimum, mit weiteren Rekord-Tiefständen zu rechnen:
(Quelle)
Hintergrundinformation: Galaktische kosmische Strahlung, Sonnenaktivität & Neutronenproduktion
Ist die Sonne schwach, gelangt mehr kosmische Strahlung auf die Erde als bei einer aktiven Sonne, da durch fehlende starke Sonnenwinde (geringer AP-Index) durch fehlende starke Sonneneruptionen das Eindringen kosmischer Strahlung in die Erdatmosphäre begünstigt wird. Kosmische Strahlung setzt dann Neutronen frei, welche wiederum Stickstoff in das Radioisotop 14C umwandeln können. Glaubt man dem Svensmark-Effekt, führt ein verstärktes Eindringen kosmischer Strahlung zu Aerosol-Bildung in der Atmosphäre wie es das CERN bereits 2011 bestätigte. Die Aerosolbildung bestimmt unter anderem die Wolkenbildung und somit auch die Temperaturen auf der Erde – so die Überlegung. Die untere Abbildung zeigt die durchschnittliche Zählrate der Neutronen im Zeitraum von 1965 bis jetzt – also einen Proxy stellvertretend für die Stärke der kosmischen Strahlung, die in die Atmosphäre eintrifft. Sie läuft logischerweise invers zur magnetischen Sonnenaktivität.
Kosmische Strahlung (Neutronenproduktion) bis Dezember 2014:
Im bereits sehr schwachen aktuellen Zyklus 24 können sehr hohe Neutronen-Werte nachgewiesen werden (1). Das spricht für eine starke kosmische Strahlung und einen ungewöhnlich schwachen Sonnenwind durch eine sehr schwache magnetische Aktivität der Sonne. Selbst im Zyklusmaximum des 24. Zyklus (April 2014) erreichten die Neutronen-Werte im Schnitt nur die 0%-Linie, während alle vorhergehenden Maxima mindestens -5 oder sogar über -10% Abweichung erreichten. Zu diesen starken Maxima wehte somit ein starker Sonnenwind der auf eine hohe magnetische Aktivität der Sonne hindeutet, welche das Eindringen kosmischer Strahlung in die Erdatmosphäre und somit die Neutronenproduktion deutlich verhindert (negative Anomalie). Dieser Trend zur eindringenden stark erhöhten kosmischen Strahlung wird sich vor allem vor dem Hintergrund des nun bis etwa 2020/2022 langsam auslaufenden Zyklus 24 und dem dann folgenden äußerst schwachen Zyklus 25 noch deutlich verschärfen.
Einen Vorgeschmack auf die kommenden Jahrzehnte bot bereits das außerordentlich ausgeprägte Zyklusminimum zwischen Zyklus 23 und 24 in den Jahren 2009/2010 (6) durch sehr schwache Sonnenwinde (Rekordtiefer AP) und in der Folge sehr starker kosmischer Strahlung mit einer Neutronenproduktionsrate von über +10%! Der Beginn eines Sonnenminimums ist mehr als offensichtlich und es ist davon auszugehen, dass die kosmische Strahlung in den nächsten Jahren weitere Rekordwerte von über + 10% erreichen wird:
Wir erkennen auch aus außerordentlich ausgeprägte Zyklusminimum 2009/2010 (6), welches durch einen rekordtiefen AP-Index seit Aufzeichnungsbeginn geprägt ist mit in der Folge sehr starker kosmischer Strahlung inklusive einer erheblichen Neutronenproduktionsrate von über +10%! Der Beginn eines Sonnenminimums ist somit einzig anhand der Neutronenbildungsrate mehr als offensichtlich. Da der nächste Solarzyklus 25 noch schwächer wird, wird die Erde in den kommenden Jahren einem regelrechten “Bombardement” durch die kosmische Strahlung ausgeliefert sein wie schon lange nicht mehr – mit möglicherweise interessanten Auswirkungen auf die Wolken- Temperatur- und Klimasituation.
Blicken wir noch weiter in die Vergangenheit, so zeigt sich der enge Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität, eindringender kosmischer Strahlung und Neutronenproduktion weiter sehr deutlich: Starke kosmische Strahlung (hohe Neutronenproduktion) korreliert mit Sonnenminima wie dem Dalton- , Maunder- , Spörer- oder Wolfminimum. Geringe kosmische Strahlung (geringe Neutronenproduktion) korreliert mit Sonnenmaxima wie z.B. dem bereits erwähnten Modernen Sonnenmaximum von etwa 1950-2000:
Auf dem Weg vom zurückliegenden Modernen Sonnenmaximum in ein neues Minimum ab 2020 / 2022 messen Forscher beim heliosphärischen Magnetfeld der Sonne eine rasche Abnahme ab 2006 / 2009, wie die roten Pfeile andeuten:
