Bestimmt haben Sie sogenannte "crepuscular rays" auch schon mal gesehen?! Aus dem Englischen werden sie mit Strahlenbüschel oder - gemäß der Tageszeit, in der sie üblicherweise zu sehen sind - mit Dämmerungsstrahlen übersetzt (crepuscular = dämmrig, rays = Strahlen). Es handelt sich um ein optisches Phänomen, das beobachtet werden kann, wenn Sonnenlicht (oder Mondlicht) durch Wolken oder Berge blockiert wird. Dämmerungsstrahlen sind parallel ausgerichtete Licht"säulen", die von dunkleren "Säulen" getrennt sind. Die dunkleren Partien erscheinen aufgrund des Schattens der Wolken oder Berge, die sich am oder unter dem Horizont befinden. Allerdings entstehen die Strahlen nicht allein durch die Abschattung. Das Licht muss zudem durch Staub in der Luft, Aerosole, Wassertropfen oder Luftmoleküle gestreut werden, um einen sichtbaren Kontrast zwischen abgeschatteten und beleuchteten Partien des Himmels zu erzielen. So sind "crepuscular rays" am ehesten zu Sonnenaufgang oder -untergang sichtbar. Ebenso sind Strahlenbüschel häufig am frühen Morgen bei Dunst im Wald zu sehen, wenn die tiefstehende Sonne durch die Bäume bricht.
Die Strahlen scheinen am Horizont zu konvergieren, also in einem Punkt (Lichtquelle) zusammen zu laufen, und über dem Betrachter zu divergieren (auseinander zu laufen). Dieser Effekt ist allerdings auf die Entfernung und die Perspektive zurückzuführen. Wie oben bereits beschrieben sind Dämmerungsstrahlen parallel zueinander. So können sie aus physikalischer Sicht weder konvergieren, noch divergieren, sondern haben immer denselben Abstand zueinander.
Wieso sehen wir dann diese Illusion? Der Effekt ist derselbe wie bei Bahnschienen oder Straßen, bei denen die Ränder in der Entfernung zusammen zu laufen scheinen. Physikalisch lässt sich dies mit dem sogenannten "Sehwinkel" erklären. Denn je weiter weg etwas ist, desto kleiner sieht es aus. Der Sehwinkel verringert sich also mit zunehmender Entfernung.
Wenn Sie sich bei "crepuscular rays" schon einen Knoten in die Zunge gemacht haben, versuchen Sie es doch nochmal mit "anticrepuscular rays"! Diese "Anti-Dämmerungsstrahlen" können Sie mitunter sehen, wenn Sie in dem Moment, wenn Sie Dämmerungsstrahlen sehen, der Sonne den Rücken zuwenden und in entgegengesetzter Richtung zum Horizont blicken. Bei "anticrepuscular rays" handelt es sich nämlich um jene Strahlen, die vom Gegenpunkt der Sonne auszugehen scheinen. Diese Strahlen entstehen aufgrund der Rückstreuung des Lichts. Es sind jene Dämmerungsstrahlen, die scheinbar von der Sonne ausgehen, über dem Beobachter über den kompletten Himmel laufen und dann scheinbar im Sonnengegenpunkt münden. Da die Rückstreuung des Lichts geringer ist als die Vorwärtsstreuung, sind "Anti-Dämmerungsstrahlen" dunkler als ihre vorwärtsgestreuten Verwandten.
Das dem Thema des Tages angehängte Foto zeigt Dämmerungsstrahlen zu Beginn des Monats September über Frankfurt am Main. Aufgenommen wurden sie von der DWD-Webcam auf der Zentrale des Deutschen Wetterdienstes in Offenbach. Machen Sie sich keinen Knoten in die Zunge, wenn Sie das nächste Mal diese Strahlen bei Sonnenaufgang oder -untergang entdecken!
Dipl.-Met. Julia Fruntke
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 06.10.2019
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