2023-05-28 Seltsamer Heiligenschein und Taubogen vom Zirkelstein

[Alexander Haußmann]

Hallo allerseits,

über Pfingsten war ich wieder per Fahrrad in der Sächsischen Schweiz unterwegs. Am Sonntagmorgen um 06:00 bot sich folgende Ansicht vom Zirkelstein:

Die vertikale Säule des Heiligenscheins kennt man von Feldern, das hat mit den vertikalen Halmen zu tun. Merkwürdig ist aber der Streifen, der schräg nach nach links oben weggeht. Dazu fällt mir keine brauchbare Erklärung ein.

Auf der linken Seite des Sonnengegenpunkts sieht man einen schwachen Taubogen, Wassertropfen waren also definitv auch mit im Spiel.

Ich bin jetzt ein paar Tage außer Landes, also bitte nicht wundern, wenn ein paar Tage keine Antwort kommt.

Viele Grüße,
Alex

[Claudia Hinz]

Hallo Alex,

ein sehr interessantes Bild. Für mich sieht es aus wie ein Schattenstrahl (vom Berg selbst), der sich auf den Tropfen abbildet.

Liebe Grüße
Claudia

[Alexander Haußmann]

Hallo Claudia,

also ein Schattenstrahl kann es nicht sein, da der sich dreidimensional durch ein großes Luftvolumen ausbreiten muss, um zulaufend auf den Gegenpunkt zu erscheinen. Ein paar Gedanken habe ich mir inzwischen gemacht: Der Taubogen entsteht durch kugelförmige Tropfen, der Tau-Heiligenschein aber durch deformierte (s. Minnaert [dt. 1992] S. 313, kugelförmige Tropfen haben wenig Rückstreuung im Vergleich z.B. zu Glasperlen, bei Reflexion an dahinterliegenden Pflanzenteilen wäre der Heiligenschein grün und nicht weiß). Also gibt es schonmal zwei Untergruppen von Tropfen. Dazu kommt noch der Opposiontseffekt in der Tiefe der Struktur des Pflanzenwuchses (also dass sie in Rückstreurichtung keine Schatten aufeinander werfen können). Wegen der vertikalen Ausrichtung der Halme entsteht eine Art vertikale Säule. Kommt der Seitenausläufer womöglich durch die Blattaustriebe unter einem definierten Winkel ausgehend vom Halm? Immerhin hat es die Agrarchemie mittlerweile geschafft, Pflanzen zu erzeugen, die alle fast identisch aussehen.

Viele Grüße,
Alex

[Dennis Hennig]

Hallo Alexander!

... Kommt der Seitenausläufer womöglich durch die Blattaustriebe unter einem definierten Winkel ausgehend vom Halm? Immerhin hat es die Agrarchemie mittlerweile geschafft, Pflanzen zu erzeugen, die alle fast identisch aussehen.
...

Noch eher als "irgendwie von der Chemieindustrie eingenordeten" Blattaustrieb kann ich mir überwiegend zu einer Seite hängende Ähren vorstellen. Durch welchen Effekt auch immer? Vielleicht über Wochen dominierende Windrichtung, und nach und nach zieht dann das Gewicht der Ähre weiterhin in diese vorgeformte Richtung? Erst wollte ich "geneigter Untergrund" schreiben, aber Pflanzen sind ja nicht "dumm". Gräser/Getreide wachsen wie die meisten Pflanzen grundsätzlich (Ausnahmen bestätigen die Regel) gravitrop. Die Halme sollten also auch auf einer schiefen Ebene versuchen, +- senkrecht nach oben zu wachsen.

Tolles Foto übrigens!

Herzlich
Dennis

[Alexander Haußmann]

Hallo Dennis,

also soweit ich weiß bzw. recherchieren konnte, liegt das Feld einigermaßen horizontal, jedenfalls mit deutlich weniger Höhenunterschied als das Gelände drumherum. Ich habe leider bei der Abfahrt nicht geschaut, was da genau angepflanzt wurde. Mal eben vorbeifahren ist auch nicht ganz einfach, da es ziemlich weit abseits meiner üblichen Wege liegt.

Aber falls jemand demnächst mal dort wandern gehen möchte und das hier liest - gerne mal ein paar Schritte ins Feld gehen und eine Nahaufnahme machen.

Die Idee mit der Windrichtung scheint mir noch am wahrscheinlichsten. Sonneneinstrahlung kann vielleicht auch eine Rolle spielen, so dass z.B. irgendwas bevorzugt nach Süden (oder Norden) wächst und früh schaut man dann in Richtung Südwest "schräg rein".

Vorstellbar ist aber auch ein Effekt auf der Tropfenebene selbst. Also irgendeine Deformation mit Vorzugsrichtung (bestimmt durch die Oberfläche der Pflanzen und Windrichtung), ohne dass dann die größerskalige Geometrie der Pflanze (Halme, Ähren) dort mit reinspielt.

Vielleicht findet ja jemand eine geeignete "Spielwiese" für Untersuchungen, die nicht gerade soweit ab vom Schuss liegt.

Viele Grüße,
Alex

[Dennis Hennig]

Werd mir das nächste (nächstbeste) Getreidefeld auch mal daraufhin anschauen, wie die Ähren genau ausgerichtet sind. Von der Farbe her könnte es sich auf Deinem Bild eventuell um Roggen handeln?

[Alexander Haußmann]

Hallo Dennis,

möglich ist das mit dem Roggen schon. Sah jedenfalls aus wie ein "normales" Getreidefeld. Ich hab auch mal eine Email zur dortigen LPG geschickt, mal sehen ob eine Antwort kommt.

Viele Grüße,
Alex

[Elmar Schmidt]

Ja, interessante Beobachtung.

Der zusätzliche Strahl verläuft ziemlich senkrecht zur Pflanzrichtung und wiederholt sich nicht auf der anderen Seite der Säule. Das trägt vlt. auch irgendwie bei.

Elmar

[Alexander Haußmann]

Hallo zusammen,

inzwischen habe ich tatsächlich eine Antwort von der Agrargenossenschaft Oberes Elbtal bekommen: Die Hauptfruchtart auf dem Ackerschlag am Zirkelstein ist ein begrannter Winterweizen. Schön, dass man die Anfrage dort wirklich ernstgenommen hat!

Nun glaube ich mich zu erinnern, dass Weizen die Getreideart war, die normalerweise keine Grannen hat. Aber es ist ja in der Realität immer komplizierter als im Schulbuch.

Ich habe schon an Simulationen gedacht, eine zufällige Anordnung von "Halmen" mit "Seitenauslegern", besetzt mit Objekten, die vorwiegend Rückwärtsstreuung machen, wenn sie nicht abgeschattet werden. Ist mathematisch erstmal nicht ganz einfach fassbar und in der Ausführung sicherlich nicht performant.

Ob die einzelne Pflanze etwas von der Bewirtschaftungsrichtung weiß?

Ein anderer relevanter Punkt: Während des Morgens zieht sich der Schatten des Zirkelsteins von "links oben" auf die Position zusammen, wo man ihn im Bild sieht. D.h. die Tropfen auf der linken Seite haben vorher weniger direktes Sonnenlicht abbekommen und daher weniger Gelegenheit zum Verdunsten. Das kann vielleicht schon die Asymmetrie erklären!

Hier noch ähnliche Bilder ohne den schrägen Streifen:
http://www.dewbow.co.uk/bows/helig2.html

Viele Grüße,
Alex

[Dennis Hennig]

... Die Hauptfruchtart auf dem Ackerschlag am Zirkelstein ist ein begrannter Winterweizen. ...
...

Wieder was dazu gelernt! Nicht nur Du, Alexander.
Auch ich hatte das gelernte "Wissen": Weizen = kurzer Halm und keine Grannen.

[Elmar Schmidt]

Hallo Alex,

ich würde nicht so auf Tropfen abheben, wie ich sowieso der Meinung bin, daß viele Heiligenscheine nur Oppositionseffekte sind.

Die Furchenrichtung gibt eine Symmetrie (mit Periodizität) vor, welche durch den Schrägblick gebrochen ist. Mal "kristallographisch" und via Röntgenbeugung drüber nachdenken.

Gruß, Elmar

[Dennis Hennig]

Ein alter Bekannter von mir ist Landwirt, und übersandte zwischenzeitlich Fotos vom Grannenweizen auf einem seiner Schläge. Hilft leider nicht weiter, denn zumindest auf jenem uckermärkischen Feld gibt es keine erkennbar einseitige Ausrichtung der Grannenweizen-Ähren, und keine entsprechend bevorzugt zu einer Seite gezogenen Stängel. Das sagt natürlich nichts über das spezielle Feld am Zirkelstein zum Zeitpunkt Ende Mai aus. War einen Versuch wert.