\nHoher Luftdruck bringt uns vielerorts die Sonne. Zun\u00e4chst im Norden und Westen, im Wochenverlauf dann bevorzugt im S\u00fcden. Auch verschiedene Ph\u00e4nomene der Lichtbrechung bzw. -streuung sind dann wieder m\u00f6glich. Wir stellen Ihnen zwei wesentliche Naturschauspiele vor!<\/p>\n
Sie f\u00fchren h\u00e4ufig zu „oh“ und „ah“ Effekten und verz\u00fccken den Beobachter jedes Mal aufs Neue. Die Ph\u00e4nomene der Lichtbrechung bzw. -streuung lassen die Natur in ihrer reinen und sch\u00f6nen Form erscheinen. Als Zutaten werden lediglich Wassertr\u00f6pfchen bzw. -molek\u00fcle und Sonnenstrahlen ben\u00f6tigt. Als Ergebnis d\u00fcrfen wir unter anderem den Regenbogen, sowie das Morgen- bzw. Abendrot bestaunen.<\/p>\n
Doch wie kommt es zu diesen Ph\u00e4nomenen?<\/p>\n
Als physikalische Grundlagen beim Morgen- und Abendrot dienen die Prozesse der Lichtstreuung. Der Regenbogen basiert dagegen auf dem Prinzip der Lichtbrechung. In beiden F\u00e4llen liegt die Ursache im sichtbaren Lichtspektrum, das die verschiedenen Farben entsprechend der unterschiedlichen Wellenl\u00e4ngen aufteilt. Als Wellenl\u00e4nge bezeichnet man dabei den kleinsten Abstand zweier Punkte einer Welle, die in gleicher Phase sind. Also z. B. der Abstand zweier Wellenberge. W\u00e4hrend Wasserwellen eine Wellenl\u00e4nge von bis zu 150 Metern erreichen k\u00f6nnen, verf\u00fcgen die Lichtstrahlen \u00fcber Wellenl\u00e4ngen zwischen 400 und 800 Nanometern (0,0000004 bis 0,0000008 Meter).<\/p>\n
Treffen nun die Lichtstrahlen z. B. auf ein Wassermolek\u00fcl, so wird das Licht an diesem gestreut. Das bedeutet, dass die unterschiedlichen Farben des Lichts unterschiedlich stark vom Wassermolek\u00fcl abgelenkt werden, ohne dabei die Fortpflanzungsgeschwindigkeit zu ver\u00e4ndern. Sowohl am Abend als auch am Morgen m\u00fcssen das Licht bzw. die Sonnenstrahlen einen langen Weg durch die Atmosph\u00e4re zur\u00fccklegen. Dabei wird in langsam abnehmendem Ma\u00dfe der kurzwellige Anteil (blau) der Sonnenstrahlung durch Streuung an den Wassermolek\u00fclen der Atmosph\u00e4re herausgefiltert (Schw\u00e4chung oder Extinktion des Sonnenlichtes), sodass nur der rote, l\u00e4ngerwellige Anteil \u00fcbrig bleibt. Umso mehr Molek\u00fcle oder Partikel in der Luft sind, umso st\u00e4rker ist die Streuung. Grundvoraussetzung ist jedoch, dass der Himmel beim Morgenrot im Osten und beim Abendrot im Westen gr\u00f6\u00dftenteils wolkenfrei ist.<\/p>\n
F\u00fcr die Entstehung eines Regenbogens ist die sogenannte „Lichtbrechung“ von Bedeutung. In diesem Fall tritt das Licht in einen Wassertropfen ein und auch wieder aus. Beim Ein- und Austritt werden die Farben des sichtbaren Lichts dann analog zur Streuung unterschiedlich stark abgelenkt. Die Brechung des Lichts in einem Regentropfen entspricht in seinen Grundz\u00fcgen (qualitativ) der Farbzerlegung des Sonnenlichts durch ein Prisma (Dispersion). Jedoch sind die Farben beim Regenbogen nicht so scharf voneinander getrennt, wie es beim Prisma der Fall w\u00e4re. Ursache f\u00fcr die teilweise Mischung der Farben ist die Reflexion des Lichtstrahls an unterschiedlichen Stellen der kugelf\u00f6rmigen Tropfenfl\u00e4che und ihre erneute Ablenkung beim Austritt. Die besten Voraussetzungen f\u00fcr einen Regenbogen sind demnach leichter Regen vor dem Beobachter sowie die relativ niedrig stehende Sonne in seinem R\u00fccken.<\/p>\n
W\u00e4hrend Morgen- bzw. Abendrot im Volksmund eine Aussage auf das kommende Wetter zulassen (“Abendrot Sch\u00f6nwetterbot, Morgenrot Schlechtwetter droht“), beschreibt der Regenbogen eine kurzfristige Wettererscheinung. Das typische Aprilwetter mit Wechsel von Regenschauern und sonnigen Abschnitten stellt dabei die besten Voraussetzungen f\u00fcr die Entstehung eines Regenbogens dar. Doch auch schon im Winter k\u00f6nnen diese Bedingungen sehr gut erf\u00fcllt werden. Aufgrund des zurzeit zunehmenden Hochdruckeinflusses und des somit vielerorts trockenkalten Wetters ist zumindest der Regenbogen als Naturschauspiel vorerst nicht zu erwarten. Morgen- und Abendrot k\u00f6nnen dagegen durchaus beobachtet werden.<\/p>\n
F\u00fcr weitere Informationen k\u00f6nnen sie auch gerne die Erkl\u00e4rungen im Wetterlexikon auf der Homepage des Deutschen Wetterdienstes unter „Regenbogen“ bzw. „Morgenrot“ nachlesen.<\/p>\n
Dipl.-Met. Lars Kirchh\u00fcbel<\/p>\n
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 16.01.2017<\/p>\n
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