Techniklexikon

Polarlicht

Polarisiertes Scheinwerferlicht, mit dem man bei Vermeiden der Blendung die Sicht wesentlich verbessern kann. Läßt sich verwirklichen durch Anbringen linearer Polarisationsfilter vor den Scheinwerfern und Verwenden eines sog. Analysators vor den Augen der Fahrer. Die Analysatoren können bei Begegnung manuell oder automatisch in das Gesichtsfeld des Fahrers geschwenkt werden. Analysatoren lassen sich jedoch auch in Brillen unterbringen (Halbbrillen) [29]. Umwelt- und Geophysik, Nordlicht, Südlicht, Aurora, optische Erscheinung in der Atmosphäre, die entsteht, wenn hochenergetische Teilchen (im wesentlichen Elektronen) in die polare Ionosphäre einfallen und dort Atome, Moleküle oder Ionen zum Leuchten anregen oder ionisieren. Die intensivsten Linien sind die des atomaren Sauerstoffs (557,7 nm, grün; 630,0 und 636,4 nm, rot) und des einfach ionisierten Stickstoffs  (427,0 und 470 nm). Das Polarlicht ist eine der eindrucksvollsten Manifestationen des Erdmagnetfeldes in polaren Regionen (Polarlichtoval). Erste Beschreibungen des Formen- und Farbenreichtums stammen aus dem 2.Jh. v.Chr. von chinesischen Astronomen. Die verschiedenen Formen des Polarlichtes entstehen durch die zeitlichen und räumlichen Variationen des in die Atmosphäre einfallenden Teilchenstroms. Folgende Erscheinungsformen werden unterschieden:

Bögen: Ost-West-orientiert (100-1000 km lang, 10-50 km breit), stabil, vorwiegend am Abend, oft mehrere Bögen, am Beginn eines Teilsturmes;

Bänder: S-förmige Verformung von Bögen, oft mit helleren Strahlen, wechselnde Intensität, vorwiegend morgens;

Korona: strahlenartig, von einem Punkt stammend;

Vorhang: aufgebaut aus gleich hellen Strahlen, 100 m dick und 100 km hoch, durchscheinend und sich schnell bewegend.

Klassifiziert werden die Polarlichter auch nach ihrer Helligkeit. Die Skala reicht von Milchstrassenhelligkeit bis Vollmond, was einem Energiefluss von 3 mW / s bis 3 W / s entspricht. Quelle dieses Teilchenflusses ist der Magnetosphärenschweif. Die Birkeland-Ströme transportieren ständig Teilchen aus der Magnetosphäre in die Ionosphäre, wo sie beschleunigt werden müssen, da ihre Energien nicht ausreichen würden, um Polarlichter zu erzeugen. Diese Beschleunigung geschieht analog zur Fernsehbildröhre durch elektrische Felder in einigen 1 000 km Höhe. Als Beschleunigungsmechanismen werden u.a. Doppelschichten und Stosswellen diskutiert. Nach dieser Energieerhöhung liegen die Spiegelpunkte der Teilchen in der Ionosphäre und sie können dort Polarlichter erzeugen.

Auch Protonen, deren Energiefluss zeitweise grösser ist als derjenige der Elektronen, erzeugen Polarlichter (rot), die jedoch diffuser sind und in grosser Höhe erscheinen. Direkt einfallende Teilchen aus dem Sonnenwind durch die Cusp erzeugen nur das polare Glühen mit wesentlich geringeren Lichtintensitäten. Bei magnetischen Stürmen (polarer Teilsturm) ist der Teilcheneintrag auch in niedrigen geomagnetischen Breiten stärker und es kann dort ebenfalls zu Polarlichtaktivitäten kommen. Durch die eingetragene Energie kann es zu Störungen im Funkverkehr oder bei der Energieversorgung kommen.