Regenbögen

Am vergangenen Wochenende bot sich vielen Menschen in Deutschland
Gelegenheit, Regenbögen zu beobachten und zu fotografieren. Möglich
wurde dies durch eine Wetterlage, bei der Schauer rasch über uns
hinwegzogen und anschließend noch während des Regens oder kurz danach
die Sonne schon wieder herauskam. Insbesondere am Samstagabend konnte
dieses optische Phänomen hinter einer quer über Deutschland liegenden
Schauerlinie häufig bewundert werden.

Wie entstehen überhaupt Regenbögen? Sie werden möglich, wenn
Sonnenlicht auf Regentropfen fällt, dort gebrochen und reflektiert
wird. Um einen Regenbogen beobachten zu können, muss man die Sonne in
seinem Rücken haben und zum Regen hin gucken. Der Regenbogen ist dann
in einer Verlängerung einer Geraden zu sehen, die Sonne und
Beobachter verbindet. Je tiefer die Sonne steht, desto größer und
umfangreicher sieht der Regenbogen aus. Weil am Samstagabend bei oder
nach den Schauern die Sonne schon tief am Horizont stand, war die
Gelegenheit für Regenbögen so günstig.

Warum aber ist der Regenbogen rund? Im Prinzip sehen wir bei einem
Regenbogen eigentlich keinen Bogen, sondern einen kreisförmigen
Lichtkegel (man könnte auch "Regenkreis" sagen). Beim Eintritt in den
Regentropfen wird das komplette Sonnenlicht gebrochen, dabei in seine
Spektralfarben zerlegt und an der "Rückwand" zurückgestrahlt.
Allerdings werden die Farben des ursprünglich weißen Lichtstrahls in
leicht unterschiedlichen Winkeln gebrochen. Blau beispielsweise wird
mit etwa 40 Grad gebrochen, Rot mit 42 Grad. Nach dem Verlassen des
Lichtstrahls aus dem Regentropfen sind für uns jedoch nur die
Spektralfarben, die zwischen diesen Winkeln liegen, sichtbar. Farben
außerhalb dieses Bereichs kann das menschliche Auge nicht wahrnehmen.
Also sehen wir nur ein farbiges schmales Band am äußeren Rand des
runden Lichtkegels. Der innere Bereich bleibt farblos, oft kann man
ihn aber an einer Aufhellung dennoch erkennen. Auch die Reihenfolge
der Farbe wird dadurch erklärt: Von innen nach außen erst blau, dann
grün, gelb, orange und schließlich rot. Die am stärksten gebrochene
Farbe Violett ist bei günstigen Lichtverhältnissen oft auch zu sehen,
sie liegt dann innen vor dem Blau (siehe dazu auch das Foto zum
Regenbogen vom 02.07.2016 über Offenbach unter
http://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2016/8/22.html).

Warum sieht man in einigen Fällen sogar einen doppelten Regenbogen?
Dabei wird das Sonnenlicht im Regentropfen nicht nur einmal, sondern
zweimal reflektiert. Durch die doppelte Reflexion ist der auch als
Nebenregenbogen bezeichnete zweite Regenbogen lichtschwächer. Zudem
kehren sich dabei durch die unterschiedlichen Brechungswinkel auch
die Farben wieder um, sodass Blau bzw. Violett nun außen liegt, Rot
dagegen innen. Während der Hauptregenbogen noch einen Winkel von etwa
42 Grad hat, beträgt dieser beim Nebenregenbogen ungefähr 53 Grad.
Sogar tertiäre (dritte) und quartäre (vierte) Regenbögen sind
theoretisch möglich, deren Beobachtung aufgrund noch lichtschwächerer
Verhältnisse allerdings sehr schwierig ist. Viele weitere
Informationen zum Thema Regenbogen finden Sie bei uns im Lexikon
unter: www.dwd.de/lexikon, Stichwort "Regenbogen".

In den nächsten Tagen wird das Auftreten von Regenbögen erst einmal
deutlich seltener werden. Schauer und Gewitter verziehen sich immer
mehr aus Deutschland, dafür wird dem ungestörten Sonnenschein bei
sehr hohen Temperaturen viel Zeit eingeräumt. Erst zum Wochenende hin
nehmen die Niederschlagssignale zu, vielleicht lassen sich dann ja
auch wieder Regenbögen beobachten.

Dipl.-Met. Simon Trippler
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 22.08.2016