Halos in Davos

[Bertram Radelow]

oh war das heute wieder ein Stress... Halo-chasing ist ja aufregender als storm-chasing.

Also geniesst den Vormittag mit mir:















Manche Phänomene waren nur Sekunden sichtbar - vor allem das Bild vom Moilanenbogen hätte ich gerne besser gehabt. Aber mach mal bei einer fahrenden Bergbahn und einem nervösen Autofocus, der nicht tut was er soll...

Bertram

[Bertram Radelow]

einen habe ich noch...

Hier sieht man wirklich, dass die Unternebensonne eine Nebensonne der Untersonne ist. Hat man eigentlich schon mal einen 22°-Kreis um die Untersonne gesehen?

Bertram

[Julien Buri]

hallo bertram,

wirklich erstaunliche bilder! sehr schön! ich wünschte ich wär auch dort.
zur unternebensonne: im gegensatz zur nebensonne im 22° ring ist die unternebensonne (so wie ich es sehe) nicht gekrümmt, sie ist ziemlich gerade. es sieht nicht so aus, als wäre dort auch ein ring.

gruss, julien

[Bertram Radelow]

hi Julien,

gucke Dir mal die "echte" Nebensonne 2 Fotos weiter oben an... (oder meinst Du mit "Krümmung" Kreismittelpunkt links von der UNS?

Bertram

[Bertram Radelow]

ich habe mir jetzt noch einmal die Unternebensonnenbilder im Archiv angesehen. Eigentlich alle dort gezeigten Unternebensonnen sind so hoch wie die Untersonne. Wenn die Untersonne vertikal auseinandergezogen ist, sind auch die Unternebensonnen vertikal und absolut senkrecht, was nicht verwundert.
Wenige Bilder zeigen Verlängerungen der UNS, obwohl die US nur relativ punktförmig ist. In diesen Fällen scheint die UNS nach oben einem 22°-Kreis zu folgen.
Ich habe noch einmal das Bildmaterial von heute Morgen daraufhin gesichtet. Das folgende Bild scheint mir also doch etwas mehr als nur eine UNS zu zeigen:



(Sonnenhöhe 11°, da fällt die UNS in den Haupt-22°-Kreis)

Nach wie vor interessiert mich die Frage: Wäre ein 22°-Kreis um die Untersonne möglich?

Bertram

[Reinhard Nitze]

Hallo Bertram!

Zunächst einmal Glückwunsch zu den Wahnsinnsbildern. Davon können wir hier nur träumen.

Zu den Unternebensonnen: Wenn ich das mit den Lichtwegen innerhalb der Kristalle richtig verstanden habe, bedarf es der Untersonne zur Erscheinung der UNS nicht, will aber nicht ausschließen, das sie vielleicht daran beteiligt ist.

Allgemein denke ich aber, das Halos, die durch Halos erzeugt werden, eher unwahrscheinlich, wenn auch prinzipiell wohl möglich sind. Ich selber kenne keine Fälle (habe jetzt aber auch nicht recherchiert).

Viele Grüße, Reinhard!

[Christian Fenn]

Auch von mir Glückwunsch zu den Bildern. Und eine Ladung Neid dazu.

Es gibt durchaus Theorien, die versuchen Halos als "Doppelhalos" zu erklären, aber wie Reinhard auch, halte ich das für völlig unwahrscheinlich. Insbesondere hier.

Alleine die Tatsache, dass wir die Untersonne sehen ist bereits ein Beweis dafür, dass sie nicht an der Entstehung der Unternebensonne beteiligt sein kann. Wir können überlegen, ob andere - für uns nicht sichtbare Kristalle - an der Entstehung beteilitgt sind (wie gesagt unwahrscheinlich), aber in jedem Fall nicht die, die wir leuchten sehen. Denn entweder geht deren Lichtstrahl in unser Auge oder zur Unternebensonne, aber beides nicht.

Jetzt könnte man natürlich sagen, dass ein zweiter Lichtweg, durch den US-Kristall möglich ist, der dann zur UNS führt, aber dann dürfen wir den Effekt nicht mehr Untersonne nennen, weil es dann keine mehr ist.

Dann ist da noch die Frage, ob ein 22°-Ring um die Untersonne möglich wäre. Nachdem die Frage nicht lautet, ob die ein 22°-Ring durch die Untersonne mögich ist, bleibt es eine interessante Frage. Durch die US wäre er jedenfalls nicht möglich. Die Begründung dazu ist die selbe wie oben, dass der Lichtstrahl nur entweder in unser Auge kann oder den 22°-Ring auslösen.

Um (nicht durch) die US wäre das vom Lichtweg schon möglich. Aber auch hier würde gelten, dass es äußerst unwahrscheinlich ist. Er wäre mit Sicherheit dermaßen lichtschwach, dass wir ihn nicht mehr sehen können. Und er hätte die selbe Wahrscheinlichkeit (nicht Helligkeit), wie wenn um die NS ein 22°-Ring wäre.

Ich liebe Geschwafel.

[Jan Hattenbach]

Hallo,

ich lehne mich mal etwas aus dem Fenster (mehr als falsch kann es nicht sein )

Halos durch Halos, das ist Strahlengang-technisch kaum möglich. Der 22° Halo entsteht, weil die aus dem unendlichen stammenden, parallelen Sonnenstrahlen auf die Wolke aus Eiskristallen fallen und ein auf der Erdoberfläche stehender Beobachter die abgelenkten Strahlen, die meisten bei >= 22° um die Sonne sieht. Wenn ein Halo selbst (warum nicht eine "normale" Nebensonne) nun ihrerseits einen weiteren Halo erzeugen soll, so ginge das höchstens, wenn in ausreichend großem Abstand UNTER der Eiswolke eine weitere, ähnliche Eiswolke liegt. Das tritt wohl kaum auf. Mag sein, dass ein paar Lichtstrahlen vom Halo ausgehend innerhalb der Eiswolke noch abgelenkt und reflektiert werden, aber ein sichtbarer Halo wird daraus nicht entstehen.

Viele Grüße,

Jan

PS: Die Bilder sind super!

Edit: seh gerade das Christian schon geantwortet hat. Ich lass mein Geschwafel mal stehen, so falsch wird es schon nicht sein!

[Christian Fenn]

Hallo Jan, da haben wir wohl etwas synchron geschrieben und daher doppelt gemoppelt.

Auch wenn praktisch ein Halo durch ein Halo eher unwahrscheinlich ist, so ist er in der Theorie doch möglich. Allerdings muss man dazu den "Mutterhalo" (also den ersten) genau ansehen. Wir könnten jetzt Kategorien aufbauen (für einen Effekt der vermutlich nie eintritt). So könnte die NS oder US einen Mutterhalo ergeben, ein 22°-Ring aber nicht.
[hier habe ich einen falsch Satz gestrichen, auf den noch keiner geantwortet hat]

Wie gesagt, ich liebe Geschafel, den sinnvoll ist dieser Beitrag nicht mehr. Er bleibt Theorie.

[Bertram Radelow]

an alle,

erst einmal Danke für das Lob - aber nicht ich war der Künstler, die Natur war es...

Als ich Eure Überlegungen gelesen habe, dachte ich, klar, ich war ja blöd. Die Untersonne in der Mitte kann ja nicht die Lichtstrahlen plötzlich zur Seite schicken, um dann da links oder rechts noch eine eigene Nebensonne zu erzeugen. Also eine zusätzliche Untersonne noch weit unterhalb, z.B. im Talboden, wo es ja auch schon Halos gab (siehe erste Bilder)?

Aber nehmen wir mal das vorletzte Bild (Hochformat, 2. Beitrag). Früher dachte ich, die Unternebensonnen sind gespiegelte Nebensonnen. Aber hier war keine Nebensonne, definitiv nicht. Der Himmel war völlig klar und die Eiswolken lagen gut erkennbar unter uns (bei den anderen Bildern mit Nebensonnen etc. war ich dann mittendrin).

Euer Denkfehler ist folgender: Ihr denkt, die für Euch sichtbare Untersonne soll die Unternebensonnen erzeugen. Das dachte ich ja auch erst. Aber das ist falsch. Die UNS wird sozusagen von DER US erzeugt, die man sehen würde, wenn man einen ganz gehörigen Weg nach links ginge. Sie entsteht also, in dem die Lichtstrahlen direkt in das Gebiet gelangen, dort an einem horizontalen Plättchen nach oben gespiegelt werden und gleich am nächsten Kristall in 22°-typischer Weise zum Betrachter gelenkt werden.

Der Lichtweg ist also NICHT zur (für uns sichtbaren!!!) Untersonne und dann "schräg rüber" zu Kristallen, die dann die Unternebensonne erzeugen.

Die Unternebensonne ist sozusagen eine normale Nebensonne, der einfach noch ein horizontaler Spiegelkristall vorgeschaltet ist. Sie ist also völlig (!) unabhängig von der Untersonne. Wenn im Untersonnenbereich (von uns aus gesehen) gerade keine Eiswolke wäre, könnte es dennoch eine sehr helle Unternebensonne geben.

Gut, und wenn das jetzt geklärt ist, bleibt die spannende Frage: Eigentlich müsste es wie gespiegelte Regenbögen im Prinzip auch alle - jedenfalls alle über dem Horizont - Haloarten auch als gespiegelte Form geben??? Ich habe auf meinen Bilder schon nach einem Unternebensonnenschweif und einem Unterhorizontalkreis geguckt, aber deutlich ist es nicht.

Es waren jetzt meine ersten eigenen Halosichtungen in der unteren Etage, ich weiss worauf ich in Zukunft achte.

Morgen früh muss ich leider arbeiten, wenn ich Glück habe, gibt es ein bisschen OBB und Parry und so. Vollmond für ZHB (!) ist leider auch nicht.

Also: sind im Glücksfall alle oberen Halos als gespiegelte Versionen denkbar?
Und vor allem, wie heisst der "rote Strich" der sich auf dem letzten Bild von der linken Unternebensonne aus nach oben zieht? Ich kenne eine Menge Fotos, auf denen man angeblich Lowitzbögen sieht, bloss ich sehe nichts (ich habe selber ein paar so Fotos...). Aber der "rote Strich" nach oben ist hier doch unübersehbar?

Bertram

[Mark Vornhusen]

Hallo Bertram,
ich habe mal versucht, den Moilanenbogen mit einem sekundären Halo zur Untersonne zu erklären. Allerdings hat sich diese Annahme wohl als falsch rausgestellt. Dennoch sehe ich keinen Grund, warum es nicht analog zum Regenbogen des gespiegelten Sonnenlichts auch gespiegelte Halos geben soll. Ich sehe keinen Unterschied, ob jetzt eine Wasserfläche das Sonnenlicht spiegelt, oder ob es eine Schicht aus horizontal ausgerichteten Eiskristallen tut. Insbesondere der obere Berührungsbogen sollte hell genug sein, dass man ihn sehen kann. Gibt aber wohl bisher keine Beobachtung.

Grüsse,
Mark

[Christian Fenn]

Hallo Mark,

den selben Gedanken hatte ich gestern bei meiner Schreiberei auch. Allerdings gibt es dabei einen immensen Unterschied. Bei der Spiegelung an der Wasserfläche spiegelt die gesamte Fläche einen extrem großen Teil des Lichts. Bei den Eiskristallen ist es nur ein Bruchteil, da die Eiskristalle zusammen noch lange nicht die selbe Fläche abbilden wie das Wasser. Das bilde ich mir zumindest ein.

[Bertram Radelow]

Heute war nix. Sozusagen sternklare Nacht mit viel Sonnenschein. Halos wurden aber auch im ca. 30km entfernten Valbella gesehen:



Zum Text sagen wir mal besser nichts...

Bertram

P.S. wie heisst jetzt der rote Farbsaum von der UNS nach oben?

[Andreas Wiegele]

Euer Denkfehler ist folgender: Ihr denkt, die für Euch sichtbare Untersonne soll die Unternebensonnen erzeugen. Das dachte ich ja auch erst. Aber das ist falsch. Die UNS wird sozusagen von DER US erzeugt, die man sehen würde, wenn man einen ganz gehörigen Weg nach links ginge. Sie entsteht also, in dem die Lichtstrahlen direkt in das Gebiet gelangen, dort an einem horizontalen Plättchen nach oben gespiegelt werden und gleich am nächsten Kristall in 22°-typischer Weise zum Betrachter gelenkt werden.
Bertram

Hallo Bertram, hallo alle,

nach http://www.meteoros.de/arten/ee45.htm reicht für die UNS ein einzelner Durchgang durch einen Eiskristall aus. Der Lichtweg zeigt, dass die Spiegelung nach oben im Inneren des Kristalls passiert; weitere Kristalle werden nicht benötigt.

Innerhalb eines einzelnen Kristalls ist die Entstehung eines Unterhalos analog zur UNS nur dann möglich, wenn der Strahlengang im Kristall im Vergleich zum konventionellen Fall noch von innen an der Unterseite gespiegelt werden kann (und die Kristalle horizontal orientiert sind). Bei den meisten Halos ist dies, soweit ich es beurteilen kann, nicht möglich!

Die Entstehung von exotischen Halos durch zwei oder noch mehr räumlich getrennte Kristalle halte ich doch für recht ineffektiv, da mehrere Kristallarten (Zum eigentlichen Haloverursacher noch die horiz. spiegelnden Plättchen) vorhanden sein müssten!?

Grüße, Andreas

[Bertram Radelow]

Die Entstehung von exotischen Halos durch zwei [..] räumlich getrennte Kristalle halte ich doch für recht ineffektiv, da mehrere Kristallarten (Zum eigentlichen Haloverursacher noch die horiz. spiegelnden Plättchen) vorhanden sein müssten!?

Grüße, Andreas

Das sehe ich genauso.
Deswegen glaube ich nicht, jemals einen gespiegelten OBB zu sehen, obwohl ich schon einmal einen WIRKLICH hellen gesehen habe: Er ist einfach zu hoch. Funktionieren könnte das nur bei sehr tiefem Sonnenstand (ca. <10°) und für tiefe Haloerscheinungen (0°-10°). Nach meiner Einschätzung kommen dafür nur
- die Sonne --> Untersonne
- Nebensonnen --> Unternebensonnen (wäre nicht der getrennte Lichtweg über 2 Kristalle trotzdem denkbar?)
- Horizontalkreis --> Unterhorizontalkreis ????
- tiefe Teile des 22°-Kreises --> Unter-22°-Kreis ????
in Frage.
Das Ganze ist sicher sehr ineffektiv und geht nur bei extrem günstigen Bedingungen, wozu z.B. auch ein dunkler Berg als Hintergrund gehört.

Aber ich bin jetzt mal übel gemein und bestehe auf meiner Kernfrage: Wie kann der "rote Strich" von der Unternebensonne nach oben entstehen? Ich kann auf Wunsch mal alle Fotos mit diesem Detail (ca. 5? ich muss nachgucken) zusammenstellen und ein bisschen im Kontrast verstärken. Allerdings sieht man es ja auf meinem letzten Foto wirklich gut genug. (Wenn ihr es nicht seht, seid bitte so freundlich und äussert es!).

Geht dieser mögliche gespiegelte 22°-Kreis auch in einem einzigen Kristall (und ist also gar nicht gespiegelt - ausser vielleicht innerhalb des erzeugenden Kristalls?) oder braucht es doch zwei?

...Zum eigentlichen Haloverursacher noch die horiz. spiegelnden Plättchen...

Die sauber ausgerichteten Plättchen spiegeln nach oben und die weniger genau ausgerichteten erzeugen den Unter-22°-Kreis - aber nur im Bereich wenige Grad ober- und unterhalb. Deswegen meine ich ja auch, dass vermutlich nur ein Unterhorizontalkreis jemals als "exotischer" Halo zu beobachten sein wird. Der Rest ist wohl nicht machbar.

Bertram

[Bertram Radelow]

hier noch mal das kontrastverstärkte Bild. Also was ist das da und wie entsteht es?



edit: hier noch ein Bild von Seite 1 des threads:



Ich muss leider ganz offen sagen: auf einem 22°-Kreis liegt das nicht. Es erinnert eher an tiefe Lowitzbögen (siehe hier: http://radelow.ch/halo/low01.htm )

hmmm.

Bertram

[Andreas Wiegele]

Hallo Bertram,

jetzt erst verstehe wie du auf den Unter-22°-Ring gekommen bist!

Die senkrechte Achse, besser gesagt die Verschmierung der UNS, hat die gleiche Ursache wie die senkrechte Verschmierung der Untersonne. Die Kippwinkel der zufällig um die waagrechte Lage variierenden Plättchen führen zu Variationen um den Idealpunkt der US. (Frage mich nicht, warum die seitliche Verschmierung so viel geringer ist! Aber vgl. Sonnenschein auf welliger Wasseroberfläche)

Bei der UNS ist die interne Spiegelung an der Unterseite ebenso der variierenden Ausrichtung der Plättchen unterworfen, während der dispergierende Effekt beim Durchgang durch die Seitenfläche dies nicht (oder kaum) ist.

Könnte das untere nach-außen-laufen der UNS über Davos-Dorf ein Linseneffekt sein?


Grüße, Andreas

[Manfred Laudahn]

Hallo Leute,

ich möchte in diesem Zusammenhang an mein Foto erinnern, wo die Unternebensonne über die Tangente direkt mit dem 22°-Kreis zusammenhängt:

Januar 2004, Ausschnitt

Manfred

[Bertram Radelow]

hi Manfred, auch bei Deinem Foto sieht man mein "Problem" ganz gut.

Wenn es wirklich ähnlich wie die Lichtsäulen gespreizt wird, müsste man es korrekt eigentlich "Obere Lichtsäule der Unternebensonne" nennen???

Ich habe leider bis heute nicht die Entstehung der normalen Oberen Lichtsäulen verstanden, und die der Unteren schon erst recht nicht. Alles was ich gefunden habe, ist, dass die Eisplättchen etwas tilten sollen, aber nur vor und zurück, keinesfalls seitlich. Wenn wir mal folgendes Bild nehmen (vom gleichen Event):



Vorweg: Die Lage der (idealen) Untersonne ist sicher, ich habe weitere Bilder ohne den Streifen nach oben). Mein eigener Standort ist auch wirklich so hoch wie die Hangstelle am Grialetsch gegenüber am Talanfang.

Die Untersonne ist auf bis zu 7,5° nach oben gespreizt, was einem Tiltwinkel bis zu 3,75° entspricht. Die Breite der Spreizung ist 0,6°, was im Rahmen der Messgenauigkeit genau der Sonnenbreite entspricht. Eine Spreizung nach unten findet praktisch nicht statt (eine Aufhellung dort halte ich für einen Überstrahlungseffekt. Ist auch auf allen anderen Bildern nicht zu sehen).

Ich habe allergrösste Mühe, mir einen Mechanismus vorzustellen, der die Plättchen exakt in meiner Richtung kippen lässt und nicht zur Seite und nicht nach hinten.

An anderer Stelle im Internet (Halo-Blog) habe ich gelesen, dass der Moilanenbogen offensichtlich durch ein senkrecht stehendes 30°-Prisma am besten zu simulieren ist, obwohl noch niemand die Kristallform dazu gesehen hat oder sich vorstellen kann. Und dass die Kristalle sauber ausgerichtet sein müssen.

Ich habe zu wenig Ahnung von diesen Feinheiten, z.B. auch wieso der Moilanenbogen weiss und nicht bunt ist (2x gegensinnige Brechung, die das Spektrum wieder aufhebt? Würde zumindest erklären, warum der Moilanenbogen nicht scharf gezeichnet ist).

Bei dieser verzerrten Untersonne im Foto hier war ich wenige Minuten später genau IN der Eiswolke, und es gab einen sehr deutlichen Moilanenbogen zu sehen (siehe Foto im ersten Beitrag).

Wer erklären kann, wie die "Obere Lichtsäule der Untersonne" entsteht, kann wohl auch erklären, wie der rote Saum von der Unternebensonne nach oben Richtung Nebensonne entsteht.

Bertram


edit:

Ich habe mal irgendwo phantastische Schneeflockenbilder gesehen. Ich glaube mich zu erinnern, dass manche wie in Schichten aufgebaut waren, also sozusagen Schneeflocken mit immer schmaleren Ästen aufgeklebt auf der breiteren Mutterschneeflocke.

Auf ein Eisplättchen übertragen wäre der Querschnitt etwa so:



Ich könnte mir vorstellen, dass an solchen Gebilden so eine Verzerrung/Streuung der (Unter-)Sonne stattfinden kann. Es würde auch erklären, wieso die Plättchen scheinbar nur nach vorne zum Betrachter hin (hier links) geneigt sind.

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Bei uns ist es leider klirrend kalt aber zu trocken. Nix mit Halos.

Bertram

[Bertram Radelow]

Ich habe mal ein bisschen gegoogelt:

Diese Schneeflocke zeigt etwa was ich meine:



Man findet auch Fachartikel, meist zum Einfluss von Frostschutzmitteln, in denen genau diese Treppchen-Kristalle abgebildet sind, z.B. in :

http://www.ucalgary.ca/~kmuldrew/cryo_c ... p12_2.html

Es gibt für die Schneekanonen ja auch Additive, vielleicht haben die einen ähnlichen Einfluss? Ich muss zwar wieder den Moilanenbogen erwähnen, aber er wird ja auch im Zusammenhang mit Schneekanonen diskutiert.

Jetzt wäre interessant: Wie viele breit in die Höhe gezogene Untersonnen hat man schon ausserhalb von Schneekanonen-Gebieten gesehen? Also in "chemisch reinem" Eisnebel, auch ohne "Industrie-Schnee" wie das früher hiess?

Bertram