Daten und Berichte Niemegk, Wingst

Das Adolf-Schmidt-Observatorium für Geomagnetismus in Niemegk wird bereits seit 1992 vom GFZ betrieben, die Messungen, die in Potsdam begannen, reichen bis in das Jahr 1887 zurück. Von hier aus werden weitere magnetische Observatorien in internationaler Kooperation betreut. Die Hauptaufgabe des Observatoriums ist die kontinuierliche Messung des Erdmagnetfeldes, um dessen Dynamik und Wechselwirkungen mit dem System Erde zu untersuchen. Das Observatorium befindet sich 50 km SW von Potsdam.

Absoluthaus in Wingst
Absoluthaus in Wingst

Seit dem Jahr 2004 wird das Erdmagnetische Observatorium Wingst (WNG) als Außenstation des Adolf-Schmidt-Observatorium Niemegk vom GFZ betrieben. Am Observatorium Wingst werden seit 1938 Betrag und Richtung des Erdmagnetfelds registriert und seit 1944 Kennziffern des magnetischen Störungsgrades bestimmt.

Das Erdmagnetfeld ist ein Vektorfeld, das durch Betrag (Totalintensität) und zwei Richtungswinkel oder drei andere linear unabhängige Komponenten beschrieben wird. Dargestellt sind die am Observatorium registrierten Variationen der Komponenten Horizontalintensität (H), Deklination (D) und Vertikalintensität (Z) um einen ruhigen Nachtwert. Die Horizontalintensität ist die Komponente tangential zur Erdoberfläche in Richtung magnetisch Nord, die Deklination der Winkel zwischen geographisch und magnetisch Nord und die Vertikalintensität die Komponente senkrecht zur Erdoberfläche positiv nach unten.

Die Variationen werden in Form von Minutenmittelwerten für die jüngsten 24 Stunden (UTC) dargestellt und, wenn möglich, alle 10 Minuten aktualisiert.

Die Einheit für H und Z ist Nanotesla (nT), für D Minute (´). Durch Addition des mittleren, ruhigeren Nachtwertes zu den Variationswerten ergeben sich die absoluten Werte der Komponenten in Niemegk.

Am 29.10.2003 begann ein starker geomagnetischer Sturm. Graphiken dieses, der unmittelbar folgenden Tage und auch anderer, ausgewählter Sturmtage finden sich in einer eigenen Tabelle.

Bei den hier dargestellten Werten handelt es sich um unkorrigierte Messwerte. Es können vereinzelt gestörte (also fehlerhafte) Werte auftreten, die erst später, in den endgültigen Datensätzen, korrigiert sein werden. Manche solcher Fehlwerte sind in der Lage, eine brauchbare Skalierung in der Darstellung zu verhindern.

Dargestellt ist die Differenz zwischen den Variationen der Horizontalintensität (H), der Deklination (D) und der Vertikalintensität (Z) an den Observatorien Niemegk und Wingst. Die absoluten Differenzen ergeben sich durch Addition der Differenzen eines gleitenden Mittelwertes.

Die mittlere absolute Differenz ist näherungsweise die Differenz der aus dem Erdinnern kommenden Feldanteile: dem sich nur langsam ändernden Hauptfeld aus dem äusseren Erdkern und möglichen lokalen, zeitlich konstanten Feldanteilen aufgrund von magnetisierten Gesteinen der Erdkruste (Krustenfeld).

Die Differenzen der Variationen spiegeln die Inhomogenität der Feldanteile mit Quellen in Ionosphäre und Magnetosphäre wieder. Zu magnetisch ruhigen Zeiten variieren die Differenzen nur geringfügig, die Feldanteile sind über die Entfernung Niemegk - Wingst annähernd homogen. Unter aktiveren Bedingungen können die Differenzen mit beträchtlichen Werten variieren, besonders magnetische Stürme weisen deutliche Inhomogenitäten auf.

Die Unterschiede in den verschiedenen Komponenten enthalten unterschiedliche Informationen. Die Horizontalintensität wird am stärksten von den externen Feldanteilen direkt beeinflusst. Die Variationen der Vertikalintensität sind stark von der elektrischen Leitfähigkeit des Untergrunds beeinflusst und geben Information über die von den Feldvariationen in der Erde induzierten Feldanteile.

Besonders grosse, kurzfristige Differenzen in Z zwischen Niemegk und Wingst sind oft darin begründet, dass Variationen in gewissen Periodenbereichen in dieser Komponente an den beiden Observatorien entgegengesetztes Vorzeichen aufweisen. Dieses unterschiedliche Verhalten der horizontalen und vertikalen Komponenten kann zur Erforschung der Leitfähigkeitsverteilung in der Erde genutzt werden, zum Beispiel in der Magnetotellurik.

Bei den hier zur Differenzbildung verwendeten Werten handelt es sich um unkorrigierte Messwerte. Es können vereinzelt gestörte (also fehlerhafte) Werte auftreten, die erst später, in den endgültigen Datensätzen, korrigiert sein werden. Manche solcher Fehlwerte sind in der Lage, eine brauchbare Skalierung in der Darstellung zu verhindern.

Aktivitätskennziffern der letzten 81 Tage

Die Kennziffern bilden den lokalen Unruhezustand des Erdmagnetfeldes ab. Sie sind für 81 Tage dargstellt und werden werktäglich aktualisiert. 81 Tage entsprechen drei (synodischen) Rotationen der Sonne. Bei starken Störungen durch die Sonne lässt sich eine 27-tägige Wiederholungstendenz verfolgen.

Die Kennziffern sind ein quasi-logarithmisches Mass von 1 bis 9 der maximalen Störung für je drei Stunden (UTC); die untere Grenze für K = 9 ist 500nT in Niemegk. Große Kennziffern deuten auf entsprechend erhöhten Einfall korpuskularer Strahlung hin.

Niemegk und Wingst gehören zu den 13 Observatorien, deren Aktivitätskennziffern für die Berechnung der planetaren Kennziffern (Kp) des Störungsgrades des Erdmagnetfelds verwendet werden.

Jahrbücher

Die Ergebnisse der geomagnetischen Beobachtungen liegen als Jahrbücher im Druckformat vor.
Zusätzlich gibt es die Jahrbücher der Observatorien Niemegk und Wingst ab dem Jahr 2000 bis 2003 im pdf-Format.

Kontakt

Jürgen Matzka
Arbeitsgruppenleiter
Dr. Jürgen Matzka
Geomagnetismus
Lindenstr. 7
Gebäude H 1 , Raum 213
14823 Niemegk
+49 33843 624-18
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