Sonnenfleckenstatistik – Ansatz für langfristige Prognosen? In früheren Jahren wurde mehrfach (u.a. vom Langfrist-Pionier Franz Baur) der Versuch unternommen mittels solarer Aktivitäten langfristige Witterungsprognosen zu erstellen. Nach Baurs Tod wurden diese Arbeiten kaum fortgeführt, so dass aus jüngerer Vergangenheit nur wenig Ergebnisse bezüglich Nutzen oder Unzweckmäßigkeit bekannt sind. Zu diesen solaren Aktivitäten zählt das Verhalten der Sonnenflecken. Bei Sonnenflecken handelt es um Gebiete auf der Sonne, die kälter als ihre Umgebung sind, was durch einen starken Magnetismus in dieser Region bedingt ist. Die Häufigkeit der Gebilde verändert sich dabei in einem ca. 11jährigen Zyklus. Hierbei gibt es Phasen, wo sehr viele solcher Flecken auftreten (Maximum) bzw. wo sie fast gänzlichst verschwinden können (Minimum). In der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts war die Fleckenaktivität über mehrere Jahrzehnte sehr gering bis gar nicht vorhanden (Maunderminimum). Interessanterweise fiel gerade in jene Periode der kälteste Abschnitt der „Kleinen Eiszeit“. Auffällig ist auch, dass zwischen der Fleckenanzahl pro Jahrzehnt und der mittleren Zehnjahrestemperatur der Erde aus den letzten 250 Jahren ein signifikant starker Zusammenhang (Korrelation) besteht. Es ist also davon auszugehen, dass die Sonnenflecken das Weltklima nicht unerheblich mit beeinflussen. Die Frage ist nun, inwieweit der Fleckenzyklus auch Einfluss auf das Witterungsgepräge einer Jahreszeit hat. So ergaben z.B. Untersuchungen früherer Jahre ein gehäuftes Auftreten trockener Sommer in Deutschland etwa 2 Jahre vor einem Minimum bzw. 2 Jahre nach einem Maximum. Die Zeit unmittelbar nach einem Extrem (Min oder Max) war dagegen häufig von nassen Sommern gekennzeichnet. Folgende Kreuztabelle stellt die Verhältnisse im Zeitraum 1844 – 2007 dar. Aufgeteilt wurden die Zeilen in trockene (mindestens 10 mm unternormal), nasse (mindestens 10 mm übernormal) und niederschlagsmäßig normale Sommer. Die Spalten in Jahre vor bzw. nach einem Fleckenextrem.  Die angegebenen Werte geben nun die Anzahl der aufgetretenen Fälle im genannten Zeitraum an.  Kursiv geschrieben ist die stochastisch zu erwartende Häufigkeit für das jeweilige Ereignis.

Um einen stochastischen Zusammenhang zwischen dem Zeitpunkt im Sonnenfleckenzyklus und der Niederschlagsmenge Deutschlands im Sommer nachzuweisen, führt man mittels obiger Tabelle einen χ2-Test durch. Für χ2 ergibt sich dabei nach Berechnung ein Wert von 15,85. Bei 4 Spalten (r=4) und 3 Zeilen (m=3) resultieren 6 Freiheitsgrade (r-1)*(m-1), wobei sich mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5% in einer χ2–Verteilung ein Wert von 12,59 errechnet. Der Wert der Tabelle von 15,85 überschreitet den der empirischen Verteilung, so dass man von einem signifikanten Zusammenhang ausgehen kann, sprich: Die Stellung im Sonnenfleckenzyklus hat einen Einfluss auf die Niederschläge im Sommer. Trotz des an sich positiven Ergebnisses ergaben sich aber auch Probleme: Zunächst fiel bei der Analyse des monatlichen Datenmaterials auf, dass ein klarer Zeitpunkt eines Maxima/Minima nur schwer zu bestimmen ist. So gab es in einigen Jahren gleich mehrere Maximaspitzen um mehrere Monate jeweils versetzt. Daher wurde zur Bestimmung eines aussagekräftigen Zeitpunktes ein gleitendes 11-Monatsmittel gebildet. Erst dadurch kommt eine sinnvolle Untersuchung zustande. Ein weiteres Problem stellt die Vorhersage der Fleckenentwicklung selbst dar. Da der durchschnittliche 11-Jahreszyklus Schwankungen unterliegt, ist meist nur schwer abzusehen, wann das nächste Fleckenextrema zu erwarten ist. Die Kenntnis eines möglichst präzisen Termins ist aber für eine potentielle Prognose von großer Wichtigkeit. Nach Meinung des Autors ist daher ein konstruktives Arbeiten mittels Sonnenfleckenstatistik nur bedingt mit erwähnten Einschränkungen möglich und sollte nicht als alleiniges Prognosemittel dienen, sondern in Kombination mit anderen Methoden verwendet werden. Bedanken möchte ich mich bei Markus Peschel für die Motivation zur weiteren Forschung auf diesem Gebiet.