Der Kp-Index und warum er dich in die Irre führen kann

Kp ist eine Zahl, die jeder nennt, aber fast niemand erklärt. Sie wird oft als eine Art "Aurora-Messgerät" betrachtet, als ob ein Wert von 5 eine gute Nacht verspricht und ein Wert von 2 bedeutet, dass man besser zu Hause bleiben sollte. Das stimmt aber nicht, und wenn du sie so verwendest, wirst du viele gute Beobachtungsmöglichkeiten verpassen.

Hier ist, worum es sich handelt, woher es kommt und welche drei Eigenschaften es gibt, die es deutlich weniger nützlich für die Planung eines Abends machen, als seine Popularität vermuten lässt.

Julius Bartels führte 1938 am Observatorium in Niemegk in der Nähe von Potsdam den lokalen K-Index ein, und 1949 die planetarische Version, Kp. Seitdem wird er auf die gleiche Weise berechnet, was einen großen Teil seines Wertes ausmacht: Er ist eines der längsten und konsistentesten Datensätze in der Geophysik.

Die Methode besteht darin, zu messen, wie stark die horizontale Komponente des Magnetfelds an einer Reihe von Observatorien schwankt, verglichen mit dem, was ein ruhiger Tag an jedem dieser Observatorien aussieht, und zwar über einen Zeitraum von drei Stunden. Diese lokalen Werte werden standardisiert und zu einer einzigen, planetarischen Kennzahl aus den Daten von dreizehn Observatorien zusammengefasst.

Kp reicht von 0 bis 9, in Dritteln. Die tatsächliche Skala ist also 0, 0+, 1-, 1, 1+ und so weiter, weshalb du manchmal Werte wie 4- siehst. Es ist ein Maß dafür, wie stark das Erdmagnetfeld gestört war, und dient als Indikator dafür, wie viel Energie der Sonnenwind auf die Erde gebracht hat.

Ein klarer Himmel bei Kp 2 ist besser als ein bewölkter Himmel bei Kp 6. Das gilt jedes Mal, ohne Ausnahme, denn du kannst durch Bewölkung nicht sehen.

Aufgeschrieben klingt das selbstverständlich, und doch ist der gesamte Verkaufsapparat rund um die Polarlichter genau andersherum aufgebaut. Die Leute aktualisieren Kp-Apps, buchen auf Grundlage einer Vorhersagezahl und stehen unter geschlossener Wolkendecke. Unsere Bewölkungsstatistiken gibt es, weil das die Variable ist, mit der du Monate im Voraus tatsächlich planen kannst, und der Kp-Index ist es nicht.

Es gibt einen zweiten Grund, sich nicht zu sehr auf den Kp-Wert zu konzentrieren, wenn du an einen Ort wie Tromsø reist. Wenn du dich innerhalb des auroralen Ovals befindest, kann das Polarlicht bereits bei einem Kp-Wert von 1 oder 2 über dir sichtbar sein. Hohe Kp-Werte sind enorm wichtig, wenn du versuchst, das Polarlicht von Schottland oder Deutschland aus zu sehen, weil sie bedeuten, dass sich das Oval weit genug nach Süden ausgedehnt hat, um dich zu erreichen. Wenn du dich innerhalb des Ovals befindest, bedeutet eine hohe Zahl meist, dass die Polarlichter weiter südlich zu sehen sind als du dich befindest.

Wenn du die Vorhersagen tatsächlich in der Nacht nutzen möchtest, hier eine grobe Reihenfolge nach Nützlichkeit:

1. Die Bewölkungsprognose. Das ist wirklich die wichtigste Information, und die, die dein Guide nutzen wird, um zu entscheiden, wohin er fahren wird.
2. Bz, die Nord-Süd-Ausrichtung des interplanetaren Magnetfelds, gemessen im Voraus. Wenn sie nach Süden zeigt, kann das Feld eine Verbindung zur Erde herstellen und die Energiezufuhr beginnt. Dies ist eine Echtzeitmessung mit einer Vorlaufzeit von etwa 15 bis 60 Minuten, und sie ist ein viel besseres kurzfristiges Signal als Kp.
3. Windgeschwindigkeit und Dichte des Sonnenwinds, gemessen von denselben Satelliten. Je schneller und dichter, desto besser.
4. Die ovalen Karten zeigen, wo sich der Ring im Moment befindet, anstatt alles auf eine einzige Zahl zu reduzieren.
5. Kp, als allgemeine Angabe, ob die letzten Stunden aktiv waren. Nützlicher Kontext, aber schlechte Auslösefunktion.

Da der Kp-Index seit 1949 auf die gleiche Weise berechnet wird, eignet er sich hervorragend, um Vergleiche über verschiedene Jahre und Sonnenzyklen anzustellen. Aussagen darüber, dass das aktuelle Jahrzehnt aktiver ist als das vorherige, basieren in der Regel auf dem Kp-Index oder seinen engsten Verwandten, und sie sind in der Regel fundiert.

Es ist ein Klimagerät, das von Menschen als Wetterinstrument genutzt wird. Das ist die ganze Fehlinterpretation in einem Satz zusammengefasst.

Neben dem Kp-Wert siehst du auch die G-Skala von NOAA, die von G1 bis G5 reicht. Sie ist keine konkurrierende Messung, sondern eine Bewertung der Intensität geomagnetischer Stürme und entspricht dem oberen Bereich der Kp-Skala.

Diese Skala ist für Betreiber von Infrastrukturanlagen gedacht, nicht für Touristen. Sie beschreibt das Risiko für Stromnetze, Satelliten und Funksysteme, und das Polarlicht ist ein Nebeneffekt, der zufällig sichtbar ist.

Das solltest du dir merken, wenn eine App eine G1-Warnung ausgibt. Innerhalb des Polarlichtbereichs ist eine G1-Aktivität eher ein schöner Abend als ein besonderes Ereignis. Die Bedingungen, die eine G1-Aktivität in Deutschland aufregend machen, sind in Tromsø dagegen ganz normal. Es ist eine weitere Variante desselben Fehlers, um den es auf dieser Seite geht: eine globale Kennzahl, die eine lokale Erfahrung beschreibt.

Wenn du die gleichen Signale verfolgen möchtest, die ein erfahrener Beobachter nachts verfolgt, stehen dir dafür nützliche und kostenlose Informationsquellen zur Verfügung.

Die 30-minütige Vorhersage für das Polarlicht. Die NOAA veröffentlicht eine Karte des Ovalbereichs, die vom OVATION-Modell erstellt wird. Dieses Modell wird mit Daten über den Sonnenwind gespeist, die am Punkt L1 etwa 1,5 Millionen Kilometer entfernt gemessen werden. Die Vorlaufzeit gibt an, wie lange der Wind benötigt, um diese Strecke zurückzulegen. Daher beträgt sie 15 bis 60 Minuten, nicht Stunden. Dies ist eine aktuelle Darstellung, wo sich das Polarlicht befindet, und keine Zahl, die beschreibt, wo es sich zuvor befand.

Betreff: Die Nord-Süd-Ausrichtung des interplanetaren Magnetfelds, gemessen vom selben Raumschiff. Anhaltend negative Werte bedeuten, dass das Feld eine Verbindung zur Erde aufbauen kann und Energie in das System gelangt. Wenn du eine Zahl lernen möchtest, die du anstelle von Kp verwenden kannst, dann lerne diese.

Die Wettervorhersage für die nächsten drei Tage. Die Prognose von NOAA für die kommenden Tage, die dir helfen kann, zu entscheiden, welche Nacht deiner Reise du priorisieren solltest.

Dein nationaler Wetterdienst. Die Bewölkung bleibt der entscheidende Faktor, und das isländische Wetteramt veröffentlicht insbesondere eine kombinierte Vorhersage für Polarlichter und Bewölkung, was die richtige Kombination der beiden Faktoren darstellt.

Achte darauf, was diese Elemente gemeinsam haben: Entweder handelt es sich um aktuelle Messungen mit einem kurzen Zeitrahmen, oder es handelt sich um Bewölkung. Der Kp-Index befindet sich unglücklich zwischen diesen beiden Bereichen, da er die jüngste Vergangenheit des gesamten Planeten beschreibt. Das ist der Grund, warum er Menschen enttäuscht, die ihn als Vorhersage für zukünftige Aktivitäten nutzen.

• GFZ Deutsches Geoforschungszentrum, das den offiziellen Kp-Index erstellt: kp.gfz.de und die Indexbeschreibung. Der Index wurde 1949 von Julius Bartels eingeführt, und zwar als Erweiterung des lokalen K-Index von 1938.
• Matzka, J. et al. (2021), Der geomagnetische Kp-Index und abgeleitete Indizes der geomagnetischen Aktivität, Space Weather, doi 10.1029/2020SW002641 — die Referenzbeschreibung, was der Index ist und wie er berechnet wird.
• NOAA Space Weather Prediction Center: planetarer K-Index, 30-Minuten-Vorhersage für Polarlichter, 3-Tage-Vorhersage und die NOAA-Skalen für Weltraumwetter für die G-Bewertungen.
• Isländisches Wetteramt, für die kombinierte Vorhersage von Polarlichtern und Bewölkung: vedur.is.