Lichtstreuung - wenn Sonnenlicht magisch wird

Fangen wir am besten mit dem an, was wir im kommenden Herbst bald
wieder des Öfteren zu Gesicht bekommen werden: Nebel. Viele können
dem Nebel an einem grauen und kalten Tag nichts abgewinnen. Anders
sieht es aus, wenn an einem sonnigen Morgen die letzten Nebelfelder
der Nacht versuchen sich standhaft gegen die Kraft der Sonne zu
behaupten. Wenn man sich dabei den Nebel näher anschaut, bekommt man
oftmals den Eindruck als würde der Nebel in der Sonne erstrahlen und
als könnte man den Verlauf der Sonnenstrahlen im Nebel erkennen. Der
Grund, dass wir das Licht als solches hier wahrnehmen, liegt an
dessen Streuung. Durch die Vielzahl an Nebeltröpfchen in der Luft
wird das Sonnenlicht so gestreut, dass man den Eindruck gewinnt, als
ob die einzelnen Sonnenstrahlen auf einmal durch die Nebelwand
sichtbar würden.

Ein weiteres Phänomen, an dem wir die Auswirkungen von Lichtstreuung
beobachten können, tritt sogar noch weitaus häufiger als Nebel auf.
Dies ist nämlich dann der Fall, wenn die Sonne selbst durch Wolken am
Himmel verdeckt wird, und in den wolkenfreien Flächen von der Wolke
ausgehende, sich fächerartig ausbreitende Strahlen sichtbar werden
(siehe Abbildung). Die Wolke scheint in diesem Moment selbst zu
strahlen. Dabei kommt an den Wolkenrändern das gestreute Licht zum
Vorschein. Die Streuung findet in einem kleinen Winkel an den
Aerosolen in der Luft statt. Dies ist dann aber nur durch die
Abhebung vom Wolkenschatten vom Beobachter als Strahleneffekt zu
sehen. Bei besonders tiefem Sonnenstand können sich diese Strahlen
über den kompletten Himmel erstrecken, man spricht dann von
sogenannten "Dämmerungsstrahlen". Das gleiche Phänomen tritt übrigens
auf, wenn die Wolkendecke aufreißt und die Sonne durch eine
Wolkenlücke hindurchscheint.

Wer gerne in den Bergen wandert, hat auch bestimmt schon mal etwas
vom sogenannten "Alpenglühen" gehört oder es sogar selbst miterlebt.
Wenn sich die Bergkämme bei Sonnenauf- oder -untergang in rötlichen
Farbtönen zeigen, bietet sich ebenfalls ein spektakuläres
Naturphänomen. Ursächlich dafür ist auch in diesem Fall die Streuung
des Sonnenlichts, beziehungsweise vielmehr der Widerschein des Abend-
oder Morgenrots. Die rote Farbe entsteht dabei durch die Streuung des
Sonnenlichts in der Atmosphäre, wodurch das weiße Licht in seine
Spektralfarben aufgespalten wird. Generell wird blaues Licht am
stärksten gestreut, weshalb uns der Himmel tagsüber blau erscheint.
Sobald die Sonne jedoch unter- oder aufzugehen beginnt, ist der Weg
der Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre länger, sodass vermehrt
blaues Licht herausgefiltert wird und der Himmel färbt sich rötlich.
Im Falle des Alpenglühens wird das ganze Bild noch durch die
sogenannte Gegendämmerung durch den im Osten aufgehenden Erdschatten
verstärkt.

Sonnenlicht trägt also zur Magie bestimmter Naturphänomene bei.

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann in Zusammenarbeit mit B.Sc. Marc
Senzig
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.09.2016