Sferic

Das Wort Sferic leitet sich von atmospheric (englisch für atmosphärisch) ab. Unter Sferics versteht man das impulshafte Auftreten von elektromagnetischen Feldern, die sich als elektromagnetische Welle innerhalb der Atmosphäre ausbreiten. In der deutschen wissenschaftlichen Literatur wird auch der Begriff Atmosphärische Impulsstrahlung (kurz AIS) genutzt.

Hauptquelle für Sferics sind Gewitter, deren Blitzaktivitäten elektromagnetische Felder erzeugen. Da es sich bei den verursachenden Blitzen oft um nicht sichtbare Dunkelfeldentladungen handelt, werden die Sferics fälschlicherweise oft auch als Dunkelblitze bezeichnet. Auch Tornados sind als Erzeuger von Sferics erkannt.

Entdeckt wurden die Sferics zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als man die Ursache von Störungen - Knistern und Knacken - in Radioempfängern untersuchte.

Einteilung

Geophysikalische Sferics

Es handelt sich bei den geophysikalischen Sferics um natürliche elektromagnetische Wellen, die bis zum Empfangsort eine sehr weite Strecke zurücklegen. Meist liegt der Ursprung in Blitzen, auch wenn sie durch die zurückgelegte Strecke keinen speziellen Wetterereignissen zugeordnet werden können. Charakteristisch für diese sferischen Erscheinungen ist eine Auffächerung der verschiedenen Frequenzanteile in unterschiedliche Signallaufzeiten. Dieser Effekt wird Dispersion genannt.

Wettersferics

Als Wettersferics wird das ortsnahe Auftreten von elektromagnetischen Wellen bezeichnet, bei denen eine direkte Verbindung mit dem aktuellen Wettergeschehen besteht. Die Reichweite der Impulse sichtbarer Blitze - so genannte Blitzsferics - beträgt maximal einige hundert Kilometer. Die Sferics der Dunkelfeldentladungen können sich über mehr als 1000 km ausbreiten. Sie entstehen z. B. durch Reibung von Luftmassen.

Schumann-Resonanzen

Der Raum zwischen der Erde und der Ionosphäre kann als Hohlraumresonator fungieren. Schumann-Resonanzen heißen diejenigen Frequenzen, bei denen die Wellenlänge einer elektromagnetischen Schwingung in dem Hohlleiter zwischen Erdoberfläche und Ionosphäre ein ganzzahliger Teil des Erdumfangs ist. Bei der Anregung mit elektromagnetischen Schwingungen solcher Frequenzen entstehen stehende Wellen, die so genannten Schumannwellen. Die Energie für die niederfrequente Anregung stammt aus der weltweiten Gewittertätigkeit. Die Grundwelle der Schumann-Resonanz liegt bei 7,8 Hz, dazu kommen noch verschiedene Oberwellen zwischen 14 und 45 Hz. Aufgrund atmosphärischer Turbulenzen treten Schwankungsbreiten dieser Werte auf.

Die Schumann-Resonanzen wurden 1955 von dem Physiker W.O. Schumann an der TU München nachgewiesen.

Meteorologische Bedeutung

Die Aktivitäten von Sferics werden in der Meteorologie zur Wettervorhersage herangezogen. So existieren alleine in Bayern mittlerweile mehr als 100 Messstationen für Sferics. Mit Hilfe ihrer Daten können die Wetterprognosen wesentlich verfeinert werden.

Biologische Wirkungen

Die durch die Wissenschaft bisher recht wenig erforschte Wirkung der Sferics auf biologische Systeme bildet ein weites Feld für Spekulationen. Inwiefern das Auftreten von Sferics mit der Häufigkeit des Auftretens von Wetterfühligkeit, Krankheitserscheinungen, Unfallzahlen und dem Sauerwerden von Milch signifikant korreliert, wurde bis heute nicht wissenschaftlich geklärt.

Chemische und physikalische Wirkungen

Baumer beschreibt in seinem Buch^[1] eine private Forschung über den Einfluss von Sferics bei 28 kHz und 10 kHz auf die Diffusionsprozesse in Photogelatine beim damals üblichen Zwölf-Farben-Druck (siehe Chromgelatineverfahren). Er konnte seine Erkenntnisse in eine Steuerung des Druckverfahrens umsetzen, die die sfericbedingte Fehlerrate bei diesem Druckverfahren nach seinen Angaben auf ein Zehntel reduzieren kann.

Des Weiteren konnte er durch seine Forschungen die Funktionsweise des historischen Sturmglases aufklären.

Literatur

• Joseph Eichmeier, Hans Baumer: Atmospherics und das Wetter. Naturwissenschaften 77, 164-169 (1990)

Siehe auch

• Sturmglas

Weblinks

• http://www.sfericsempfang.de/sfericsundco.html -- Physikalische Erklärungen
• http://www.elschenbroich.com/emvu_gen/emvu_gen.htm -- Biologische Wirkungen von elektromagnetischen Feldern und Wellen
• http://www.wetterzentrale.de/pics/Rsfloc.html -- Europakarte mit aktuellen Blitz-Sferics-Ortungen
• http://www.metoffice.com/education/secondary/students/lightning.html -- Detaillierte Beschreibung von Blitzen und deren Ortung (englisch)
• http://www.sferics.physik.uni-muenchen.de/ -- Ortung von Blitzen, Forschungsprojekt
• http://www.blids.de/ -- BLIDS: ein kommerzielles Blitzortungssystem von Siemens
• http://www.e-smog.ch/wetter/ -- Beschreibung der Forschungen von Baumer, Eichmeier und Sönning, umfangreiche Literaturangaben uvm.

Literatur und Quellenangaben

1. ↑ H. Baumer, Sferics, die Entdeckung der Wetterstrahlung, Rowohlt, 1987