44-Grad-Nebensonnen: Ja oder Nein?

[Alexander Haußmann]

Hallo allerseits,

ich glaube, auch bei größerer Sonnenhöhe müßten sich passende Positionen für die "zweiten" Plättchen finden lassen, um die Zweifachstreuung zu ermöglichen (vertikal etwas tiefer als die ersten).

Wichtig dürfte sein, daß für die normalen Halos die Helligkeit proportional mit der Kristalldichte (d.h. Anzahl pro Kubikmeter) zunimmt, für 44°-Nebensonnen durch Zweifachstreuung aber quadratisch. Nun muss aber eine relativ geringe Kristalldichte nicht gleich ein "schlechtes" Halophänomen bedeuten, da es hier ja vor allem auf den Kontrast gegenüber dem diffusen Hintergrundstreulicht ankommt. Anhand der Qualität des Halodisplays ist es also schwer zu sagen, wie hell eine 44°-Nebensonne ausfallen würde.

Gruß, Alex

[Christian Fenn]

Jetzt muss ich mich aber auch mal zu Wort melden? Es erschließt sich mir im Moment nicht (Alexander hat da ja auch Zweifel), warum nach der bisherigen Theorie das ganze nur bei geringer Sonnenhöhe funktionieren soll. Aber ich habe unabhängig davon ohnehin große Zweifel, ob die Theorie mit der Nebensonne-Nebensonne richtig ist.

Als theoretisches Konstrukt mag das funktionieren. Auch in Michaels Versuchsaufbaus. Aber dieser bildet in diesem speziellen Fall die Praxis überhaupt nicht ab, da im Versuch durch gezielte Positionierung des "zweiten" Kristalls nahezu hundert Prozent des im ersten Kristall gebrochenen Lichts durch den zweiten Kristall wandert. In der Praxis gibt es diesen Fall aber nicht. Zu gut deutsch: die 44°-NS ist mir viel zu kontraststark um sich als Nebensonne-Nebensonne erklären zu können. Ich vermute, dass wir nach einer anderen Lösung suchen sollten. Und wenn mir bald mal langweilig ist (so in 35 Jahren), dann werde ich mir da auch echt mal Gedanken machen.

Christian

[Michael Großmann]

Hallo Christian,

mhhh..entweder denk ich nicht weit genug oder warum verstehe ich nicht warum es das in der Praxis nicht geben soll. Ich leg mich ja nicht auf einen einzigen Kristall fest, ich hab allerdings nur zwei Arme und kann das ganze nur mit zwei Kristallen simulieren. Warum soll das gebrochene Licht des ersten Kristalles nicht in der Lage sein in eine Reihe anderer Kristalle (immerhin sind da ja einige dann vorhanden) "einzudringen" um dieses Licht dann nochmals zu brechen ?
Ich lasse mich gerne eines besseren belehren, aber das möchte ich dann auch gerne bewiesen haben, dass es NICHT funktionieren soll.
Immerhin habe ich gezeigt, DASS es funktionieren KANN!
Oder mein Fachverständniss wenn man es so nennen kann, reicht einfach (noch) nicht aus
Und in 35 Jahren bin ich auch gerne bereit Dich tatkräftig zu unterstützen Ich bin dann zwar schon 76, aber die ganzen Atmosphärengurus sind ja auch nicht mehr die Jüngsten...

Viele Grüße und einen schönen (Wahl) Sonntag
Micha

[Christian Fenn]

Hallo Micha,

ich bin ja kein Mathematiker, daher kommt hier eine auf Annahmen aufgebaut Erklärung. Aber so arbeitet mein Kopf halt nunmal.

In der Versuchsanordung hälst Du die Taschenlampe direkt vor den ersten Kristall. Sehr nah. Es trifft verhältnismäßig viel Licht der Taschenlampe auf genau diesen Kristall. So wird eine schöne Nebensonne abgebildet, die wieder im Verhältnis zur Lichtquelle relativ hell ist. Jetzt aber hälst Du den zweiten Kristall in den hellsten Bereich der ersten Nebensonne, nämlich bei 22°. Die Nebensonne erstreckt sich aber samt Schweif über viele Winkel mehr. Im zweiten Kristall kommt nun nur noch ein Bruchteil des im ersten Kristall gebrochenen Lichts an, obwohl hier schon ideale Bedinungen vorliegen. Nun wird die Neben-Nebensonne schon deutlich schwächer abgebildet. Im Verhältnis zur Realität ist das aber immens viel Licht.

Warum? In der Atmosphäre hält keiner die Taschenlampe direkt vor den Kristall. Obwohl unzählig viele Kristalle in der Luft schweben, gibt es trotzdem weit mehr Platz zwischen den Kristallen, wo das Licht ungehindert durchwandern kann. Die Nebensonne in der Atmosphäre ist daher im Verhältnis zur Lichtquelle deutlich schwächer als im Versuchsaufbau. Dieses nun schon schwächere Licht trifft für Neben-Nebensonne vermutlich auf einen zweiten Kristall. Viel häufiger aber wandert es wieder ungehindert zwischen Kristallen hindurch. Das verhältnismäßig wenige Licht, das jetzt auf einen Kristall stößt ist mit den ähnlichen Verlusten im Versuchsaufbau konfrontiert.

Daher dürfte die Neben-Nebensonne um so viel schwächer sein als die Nebensonne selbst, dass es den gemachten Beobachtungen eigentlich nicht mehr entsprechen sollte.

Dies ist aber nur eine Vermutung, ich kann es nämlich nicht berechnen.

Widerlegst Du es?

Ach ja, und die 35 Jahre reduziere ich beim aktuellen Renteneintrittsalter mal auf 30. Vielleicht bist Du dann noch etwas fitter um mitzumachen.

[Michael Großmann]

Widerlegst Du es?

Das hoff ich doch mal... nee Spaß beiseite, du hast natürlich Recht, dass in meinem Versuch ideale Bedingungen herschen, was die Beleuchtung angeht. Umso interessanter aber ist diese Diskussion schon deshalb, dass es die 44° Nebensonnen ja trotzdem auf Bildern gibt und bisher noch niemand widerlegt hat, dass es welche sind. Es kann auch noch niemand sagen ob es evtl. doch die Schnittpunkte von Supra- und Innfralateralbogen sind.
Schon allein die Tatsache das es extrem helle Nebensonnen gibt zeigt doch deutlich, dass genügend Eiskristalle nahe genug beieinander schweben/stehen/fallen müssen um diese zu erzeugen.

Ich bin ebenfalls kein Mathematiker, sondern ein einfacher Industiremechaniker der ebenfalls seine Annahmen mit Versuchen aufbaut. Und genau das macht das ganze reizvoll. Ich möchte Dir ja auch nicht zwingend widersprechen, es macht die 44° Nebensonne zum Krimi !!!
Wenn mich jemand vom Gegnteil überzeugt, dann waren meine Vermutungen schlicht und ergreifend falsch.

Viele Grüße
Micha

[Alexander Haußmann]

Hallo Christian und Micha,

also meiner Meinung kann die Zwei-Kristall-Brechung durchaus in der Natur vorkommen. Ich schließ mich da Michas Argumentation an. Gesetzt den Fall, es gäbe zwei Schichten mit Plättchenkristallen übereinander. Dann erzeugt die obere Schicht normale 22°-Nebensonnen, die für die untere als zusätzliche Lichtquellen wirken. Natürlich sind sie lichtschwächer und von der Winkelgröße her "aufgeblasener" als die echte Sonne. Aber dennoch könnte die untere Schicht "Nebensonnen von Nebensonnen" erzeugen. Es ist jedenfalls nicht nötig, genau ausgerichtete Kristallpaare zu fordern - aber das braucht man eben für einen Versuch, bei dem es nur zwei "Kristalle" gibt!

Ich halte Berechnungen zur Sichtbarkeit solcher Sekundärnebensonnen für schwierig, weil zusätzliche Annahmen über die Hintergrundhelligkeit gemacht werden müssen. Diese entscheidet ja mit darüber, ob man den Effekt sieht oder nicht. Abschätzungen zur Intensität (nicht zum Kontrast) könnte man prinzipiell über die Kristalldichten machen, ich glaube aber nicht, das daraus ein großer Erkenntnisgewinn folgt.

Wie in der Diskussion hier aber schon erwähnt, ergibt sich die Breite des Farbbandes wie auch die Polarisationsignatur der Zweifachstreuungs-Nebensonne direkt aus den Eigenschaften der normalen Nebensonne. Anhand dessen ließen sich andere Entstehungsweisen ausschließen (oder eben nicht). Ob das auch praktisch was bringt, kann ich aber nicht beurteilen.

Gruß, Alex.