Überzählige Regenbögen über New Jersey

Das Bild zeigt einen Regenbogen mit einem markanten Interferenzmuster, das nur entsteht, wenn ale Regentröpfchen fast gleich groß sind. Im Vordergrund sind ein Dachgiebel und Bäume zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: John Entwistle

Kann euer Regenbogen das auch? Nachdem 2018 die letzten Ausläufer des Wirbelsturms Florence über die Küste von New Jersey in den USA gezogen waren, kam auf einer Seite die Sonne zum Vorschein, doch auf der gegenüberliegenden Seite sah man etwas ziemlich Ungewöhnliches: eine Halle aus Regenbögen. In der nächsten halben Stunde tauchten zur Freude des Fotografen und seiner Tochter immer wieder lebhafte überzählige Regenbögen auf. Dieses Einzelbild zeigt mindestens fünf davon.

Überzählige Regenbögen entstehen nur, wenn alle fallenden Wassertröpfchen fast gleich groß sind und in der Regel einen Durchmesser von weniger als einem Millimeter haben. Dann wird Sonnenlicht nicht nur im Inneren der Regentropfen reflektiert, sondern es kommt auch zu einer Interferenz. Das ist ein Wellenphänomen, vergleichbar mit Wellen auf einem Teich, wenn man einen Stein hineinwirft. Tatsächlich lassen sich überzählige Regenbögen nur durch Wellen erklären, und ihre Existenz wurde in den frühen 1800er-Jahren als früher Hinweis auf die Wellennatur des Lichtes Wellennatur des Lichts gesehen.

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Schillernde Pileus über China

Das Bild zeigt eine in allen Regenbogenfarben schillernde Pileuswolke über einer dunkleren Wolke.

Bildcredit und Bildrechte: Jiaqi Sun (孙嘉琪)

Wie viele dunkle Wolken haben ein vielfarbiges Profil? Hinter der dunkleren Wolke im Bild leuchtet eine irisierende Pileus-Wolke. Sie besteht aus einer Gruppe Wassertröpfchen, die allesamt fast ähnlich groß sind und daher die Farben des Sonnenlichts gemeinsam unterschiedlich stark brechen.

Dieses Bild entstand letzten Monat in Puer in der chinesischen Provinz Yunnan. Es zeigt auch ungewöhnliche Wolkenwellen über der Pileus. Wenn eine seltene Pileus entsteht, die eine gewöhnliche Cumuluswolke bedeckt, ist das ein Hinweis, dass sich die tiefer liegende Wolke nach oben ausdehnt und sich zu einem Sturm entwickeln könnte.

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Eishalos im Mondschein

Vollmond mit komplexen Halos, Nebenmonden und Bögen über Alberta in Kanada.

Bildcredit und Bildrechte: Alan Dyer, Amazingsky.com, TWAN

Ein fast voller Mond brachte am 15. April in einer nördlichen Frühlingsnacht diese leuchtende Erscheinung nach Alberta in Kanada. In dieser Nacht wurde das helle Mondlicht von sechseckigen Eiskristallen in hohen Wolken gebrochen und reflektiert, dabei entstanden komplexe Halos und Bögen, wie man sie sonst nur am Tageshimmel bei Sonnenlicht sieht.

Die Farben der Bögen und Nebenmonde waren mit bloßem Auge gerade noch sichtbar. Diese mondbeleuchtete Weitwinkel-Himmelslandschaft wurde aus Aufnahmen mit Belichtungszeiten von 30 Sekunden bis 1/20 Sekunden erstellt. Der Große Wagen befindet sich am oberen Bildrand knapp über einem lächelnden, regenbogenfarbigen Zirkumzenitalbogen. Der Mond leuchtet mitten in seinem häufig beobachteten 22-Grad-Halo, daneben funkeln Arkturus (links) und Regulus (rechts).

Auch am 15. Mai wird das helle Licht des Vollmondes am Nachthimmel der Erde leuchten. Doch der morgige Vollmond ist eine Weile gedämpft, weil er bei einer totalen Mondfinsternis durch den Erdschatten gleitet.

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Wenn Regenbögen lächeln

Zirkumzenitalbogen über einer Palme in in Ragusa auf Sizilien.

Bildcredit und Bildrechte: Marcella Giulia Pace

Beschreibung: Möchtet ihr einen lächelnden Regenbogen sehen? Sucht nahe beim Zenit (geradewegs oben), wenn die Sonne tief am Himmel steht – vielleicht seht ihr einen. Der oben abgebildete Eishalo wird auch als Zirkumzenitalbogen bezeichnet und wurde am 24. Februar über einer Palme in Ragusa auf Sizilien fotografiert.

Die leuchtend bunten Bögen werden wegen ihrer verkehrten Krümmung und Farben oft als lächelnde Regenbögen bezeichnet. Bei einem Zirkumzenitalbogen ist der Zenit in der Mitte und Rot ist außen – anders als bei Regenbögen, die sich nach einem Platzregen zum Horizont biegen.

Echte Regenbögen entstehen durch Wassertröpfchen, die Sonnenlicht brechen und dabei ein Spektrum an Farben erzeugen. Bei Zirkumzenitalbögen wird Licht in und an flachen sechseckigen Eiskristallen gebrochen und reflektiert. Solche Eiskristalle lassen auch Nebensonnen in hohen, dünnen Wolken entstehen.

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Ein Feuerregenbogen über West Virginia

Feuerregenbogen oder Zirkumhorizontalbogen über dem North Fork Mountain in West Virginia.

Bildcredit: Christa Harbig

Beschreibung: Was ist mit dieser Wolke los? Eiskristalle in einer fernen Federwolke verhalten sich wie kleine schwebende Prismen. Parallel zum Horizont verläuft ein Zirkumhorizontalbogen.

Wegen ihrer flammenartigen Erscheinung werden Zirkumhorizontalbögen inoffiziell als Feuerregenbogen bezeichnet. Damit ein Zirkumhorizontalbogen zu sehen ist, muss die Sonne mindestens 58 Grad hoch am Himmel stehen und darunter Zirruswolken vorhanden sein – in diesem Fall vom Typ Cirrus fibratus.

Die vielen flachen, sechseckigen Eiskristalle, aus denen die Federwolke besteht, müssen waagrecht ausgerichtet sein, um Sonnenlicht möglichst gleichförmig – also auf eine kollektiv ähnliche Art und Weise – zu brechen. Daher sind Zirkumhorizontalbögen eher selten zu sehen.

Dieser Feuerregenbogen wurde zu Beginn dieses Monats in der Nähe von North Fork Mountain in West Virginia (USA) fotografiert.

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Ein Zirkumhorizontalbogen über Ohio

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Todd Sladoje

Beschreibung: Warum haben Wolken verschiedene Farben? Hier ist der Grund, dass sich Eiskristalle in fernen Zirruswolken wie kleine, schwebende Prismen verhalten. Ein Zirkumhorizontalbogen wird wegen seiner flammenartigen Erscheinung manchmal als Feuerregenbogen bezeichnet. Er verläuft parallel zum Horizont.

Damit ein Zirkumhorizontalbogen zu sehen ist, muss die Sonne mindestens 58 Grad hoch am Himmel stehen, wenn Zirruswolken vorhanden sind. Außerdem müssen die vielen flachen, sechseckigen Eiskristalle, aus denen die Federwolke besteht, waagrecht ausgerichtet sein, um das Sonnenlicht in kollektiv ähnlicher Weise richtig zu brechen. Daher sind Zirkumhorizontalbögen relativ selten zu sehen.

Diese Zirkumhorizontalbogenschau wurde 2009 mit einem polarisierten Objektiv über Dublin in Ohio fotografiert.

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Überzählige Regenbögen über New Jersey

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: John Entwistle

Beschreibung: Kann Ihr Regenbogen das auch? Nachdem im letzten Monat die letzten Ausläufer des Wirbelsturms Florence über Jersey Shore in New Jersey (USA) gezogen waren, kam in einer Richtung die Sonne heraus, aber in der entgegengesetzten Richtung erschien etwas ziemlich Ungewöhnliches: eine Halle aus Regenbögen. Im Laufe der nächsten halben Stunde wurden – zur Freude des Fotografen und seiner Tochter – lebhafte überzählige Regenbögen ein- und ausgeblendet. Auf diesem Einzelbild sind mindestens fünf davon abgebildet.

Überzählige Regenbögen entstehen nur, wenn alle fallenden Wassertröpfchen fast gleich groß sind und üblicherweise kleiner sind als ein Millimeter. Dann wird das Sonnenlicht im Inneren der Regentröpfchen nicht nur reflektiert, sondern es kommt auch zu Interferenz. Dieses Wellenphänomen ähnelt Wellen auf einem Teich, wenn man einen Stein hineinwirft. Tatsächlich sind überzählige Regenbögen nur durch Wellen erklärbar, und Berichte von ihrer Existenz Anfang des 19. Jh. wurden für frühe Hinweise auf die Wellennatur des Lichtes gehalten.

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Eishalos bei Yellowknife

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Bildcredit und Bildrechte: Stephen Bedingfield

Beschreibung: Sie haben vielleicht schon einmal einen Kreis um die Sonne gesehen. Eishalos, zum Beispiel ein 22-Grad-Ring, sind häufiger als Regenbögen und leicht erkennbar, wenn man die Augen vor Sonnenlicht schützt. Doch so eine Vielfalt an Eishalos mit Nebensonnen, Tangenten-, Infralateral- und Parrybögen, die sich alle auf diesem Schnappschuss vom Planeten Erde befinden, ist selten zu beobachten.

Das Bild wurde rasch fotografiert, und zwar am späten Morgen des 4. September in Yellowknife (Nordwest-Territorien in Kanada). Die schönen Muster entstehen, wenn Sonnenlicht (oder Mondlicht) von sechsseitigen Eiskristallen in der Erdatmosphäre reflektiert und gebrochen wird. Wahrscheinlich sehen die atmosphärischen Eishalos am Himmel anderer Welten anders aus.

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Roter Wolkenbogen über Delaware

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Bildcredit und Bildrechte: Michael C. Neff (Neffworks Artography)

Beschreibung: Was für ein Regenbogen ist das? In diesem Fall gab es keinen Regen – was hier abgebildet ist, ist eigentlich ein roter Wolkenbogen. Der ungewöhnliche Himmelsbogen wurde letzten Monat bei Sonnenuntergang in Rehoboth Beach (Delaware, USA) gesichtet. Als der Fotograf erkannte, dass das, was er sah, außergewöhnlich war, fotografierte er es mit der einzigen gerade verfügbaren Kamera – einem Smartphone.

Wolken bestehen aus Wassertröpfchen, und in einem Wolkenbogen reflektiert eine Wolkentröpfchengruppe das Licht der hellen Sonne (oder des Mondes) auf der gegenüberliegenden Seite des Himmels. Ähnliche Phänomene sind Nebelbögen und Flugzeugglorien.

Die rote Farbe hier entstand, weil Luft in der Atmosphäre vorwiegend blaues Licht streut – weshalb zugleich ein Großteil des Himmels blau erscheint. Eine genaue Betrachtung zeigt einen überzähligen Bogen innerhalb des äußersten Bogens, der durch Quanten beugung entsteht.

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Farbige Nachthimmellichtbänder um die Milchstraße

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Bildcredit und Bildrechte: Xiaohan Wang

Beschreibung: Was leuchtet am Himmel wie ein riesiger wiederholter Regenbogen? Nachthimmellicht. Die Luft leuchtet zwar die ganze Zeit, aber das ist normalerweise schwer zu erkennen. Eine Störung – etwa ein herannahender Sturm – kann jedoch zu spürbaren Wellen in der Erdatmosphäre führen. Diese Schwerewellen sind Schwingungen in der Luft ähnlich jenen, die entstehen, wenn ein Stein in ruhiges Wasser fällt.

Rotes Nachthimmellicht entsteht wahrscheinlich durch OH-Moleküle in einer Höhe von etwa 87 Kilometern, die durch ultraviolettes Sonnenlicht angeregt werden, während orangefarbenes und grünes Nachthimmellicht vermutlich von Natrium– und Sauerstoffatomen in etwas größerer Höhe stammen.

Bei einer Fahrt in der Nähe des Krummsees in der chinesischen Provinz Qinghai fiel dem Fotografen ursprünglich vor allem das eindrucksvolle Zentralband der Milchstraße auf. Als er anhielt, um es zu fotografieren, wies das dabei entstandene detailreiche Bild überraschenderweise ziemlich markante Bänder von Nachthimmellicht auf, die den ganzen Himmel bedeckten. Dieses Bild wurde digital bearbeitet, um die Farben lebendiger zu machen.

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Schillernde Bögen über Buenos Aires

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Bildcredit und Bildrechte: Sergio Montúfar (Planetario Ciudad de La Plata, pna)

Beschreibung: Was sind diese schillernden Bögen am Himmel? Regenbögen treten bei Regen auf, doch Bögen aus Sonnenlicht, das in seine Farben zerlegt wird, entstehen auch, wenn Eiskristalle in der Erdatmosphäre schweben und sich gemeinsam wie ein riesiges Prisma verhalten. Der obere Farbbogen entsteht häufiger als Teil eines 22-Grad-Halos, der die Sonne umgibt, wenn sechsseitige Eiskristalle Sonnenlicht zwischen zwei ihrer sechs Kanten brechen. Ungewöhnlicher ist jedoch der untere Farbbogen. Dieser Zirkumhorizontalbogen wird manchmal als Feuerregenbogen bezeichnet und entsteht ebenfalls durch Eis, nicht durch Feuer oder Regen. Hier lenkt eine Reihe waagrechter, dünner, flacher Eiskristalle in hohen Federwolken das Sonnenlicht zwischen der oberen und der unteren Seitenfläche zum Beobachter. Diese Bögen treten nur auf, wenn die Sonne mehr als 58 Grad über dem Horizont steht. Dieser Himmel war letzten Monat am frühen Nachmittag im Nordwesten über einer Diagonale von La Plata in Buenos Aires (Argentinien) zu sehen.

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