Steigende CO₂­Konzentrationen in der oberen Atmosphäre werden künftig die Auswirkungen von geomagnetischen Stürmen verändern. Dadurch können Satelliten in ihrer Geschwindigkeit, Höhe und Einsatzfähigkeit beeinträchtigt werden. Das zeigt eine neue Studie des US-amerikanischen National Center for Atmospheric Research (NCAR).

Kohlendioxid macht Sonnenstürme unberechenbarer

Satelliten im Orbit werden künftig wahrscheinlich größeren Schwankungen der Atmosphäre ausgesetzt sein.Bildrechte: ESA/ATG medialab

Geomagnetische Stürme entstehen durch energiereiche Teilchenausbrüche der Sonne und führen normalerweise zu einer vorübergehenden Verdichtung der oberen Atmosphäre, was den Luftwiderstand für Satelliten erhöht. Simulationen der Forschenden ergaben: In Zukunft wird die Atmosphäre bei vergleichbaren Stürmen deutlich weniger dicht sein – um 20 bis 50 Prozent –, weil der Grundzustand insgesamt ausgedünnt ist. Dennoch wird der relative Anstieg der Dichte während eines Sturms größer ausfallen, was die Belastung für Satelliten erhöht.

Ursache ist der kühlende Effekt von Kohlendioxid in großer Höhe: Statt Wärme zu speichern, strahlt das Gas sie ins All ab. So verringert sich die Dichte in oberen Atmosphärenschichten bei steigenden CO₂-Konzentration. Die Forschenden nutzten hochauflösende Klimamodelle und Simulationen mit leistungsstarken Computern, um das Verhalten der Atmosphäre bei einem Supersturm wie im Mai 2024 für verschiedene Jahrzehnte bis 2084 zu berechnen. Weitere Forschung soll klären, wie sich unterschiedliche Sturmarten und Phasen des 11-jährigen Sonnenzyklus' auf die Atmosphäre auswirken.

Satelliten sind aus unserer Gesellschaft generell nicht mehr wegzudenken und sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Modellierung von Effekten des Klimawandels. Außerdem helfen sie dabei, die Quellen von Emissionen aufzuspüren.

Links/Studien

Die Studie Impact of Increasing Greenhouse Gases on the Ionosphere and Thermosphere Response to a May 2024-Like Geomagnetic Superstorm wurde am 14. Juni 2025 in Geophysical Research Letters veröffentlicht.

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