Regenbogen und Halo zusammen 10.04.2013

Forum für Halo-Erscheinungen, Regenbögen, Blitze und alle anderen Lichterscheinungen, die neben Polarlichtern in der Erdatmosphäre auftreten.

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Michael Großmann
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Regenbogen und Halo zusammen 10.04.2013

Beitrag von Michael Großmann » 10. Apr 2013, 19:30

Hallo Zusammen,

tja...ich hätt es nicht für möglich gehalten, aber heute hatte ich nach Abzug einer Schauerzelle und den darauf erahnten Regenbogen, auf der Westseite einen 22° Ring der binnen 2 Minuten eine Helligkeit von H=2 erreichte.

Ich versuchte ein Pano zu machen um beide atmosphärischen Erscheinungen auf ein Bild zu bekommen. Die Lichtverhältnisse sind da schon extrem.
Bei Gelegenheit versuch ich es noch ein wenig besser hin zu bekommen.

Hier die Aufnahme....
Bild

EOS 450d; 6x10mm; unterschiedliche Belichtungszeiten; f/8 bei ISO 100

Beste Grüße
Micha

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Andreas Möller
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Beitrag von Andreas Möller » 10. Apr 2013, 21:23

Gibts das auch als komplettes Pano ohne abgeschnittenen Ring?

Ansonsten: Herzlichen GW Micha. Ab an die Wand!

Grüße, Andreas

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Elmar Schmidt
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Beitrag von Elmar Schmidt » 11. Apr 2013, 20:43

Hallo Micha,

sieht scheinbar banal aus, ist aber doch selten. Ich kenne nur ein Bild (im leider "toten" ursa.fi), das ähnliches zeigt.

Auch statistisch ist das zu begründen, nämlich (Häufigkeit 22-Grad-Ring * Häufigkeit Regenbogen). Sagen wir mal es wären 10% mal 3%, dann verbleiben nur noch 0,3%, also etwa ein einziger Tag im Jahr

Genauer, auch im Jahres-Monatsverlauf, könnte das ja mal einer der AKM-Datenbankexperten ausrechnen.

Gruß, Elmar


PS: Frage, um wieviel auseinander sind die End-Bilder zeitlich?

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Michael Großmann
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Beitrag von Michael Großmann » 11. Apr 2013, 21:10

Hallo Elmar,

die Bilder sind ca. 10 sec. auseinander.

Gruß
Micha

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Elmar Schmidt
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Beitrag von Elmar Schmidt » 12. Apr 2013, 08:29

Alles klar, das ist ja so gut wie gleichzeitig.

Mal ne gemeine oder blöde Frage an unsere Experten: kann es (auch) Regenbögen von superhellen Nebensonnen geben?

Da fällt mir ein, daß es ja in jenem Corliss-Buch ("The Sourcebook Project") in histor. Zeichnungen Erscheinungen gibt, wo sich zwei Regenbögen nebeneinander versetzt durchdringen. Da reserviere ich mir aber hier ggf. schon mal die Deutungspriorität, obwohl ich mir kaum denken kann, daß sonst noch niemand drauf gekommen ist. :-)

Gruß, Elmar

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Beitrag von Claudia Hinz » 12. Apr 2013, 08:38

@Micha:
Erstmal Glückwunsch zur Beobachtung

@Elmar:
Halos und Regenbögen gemeinsam sind gar nicht mal so selten, da auch die Eisschirme von Cumulonimben häufig Halos erzeugen. Meist sind es nur Nebensonnen, aber ich selbst hatte auch schon einen Parrybogen zusammen mit Regenbogen.

Theoretisch sollte es möglich sein, daß extrem helle Nebensonnen Halos erzeugen. Aber bei Corliss, das ist eine Nachtbeobachtung (falls wir vom gleichen reden) und ich demke eher, daß auf dem Schiff mehrere Lampen nebeneinander waren, die somit versetzte Regenbögen erzeugte. Irgendeiner hatte das mal auf einem früheren Halotreffen simulierend rekonstruiert (Christian?), das stimmt sehr gut mit der Corliss-Beobachtung überein.

LG Claudia

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Beitrag von Elmar Schmidt » 12. Apr 2013, 09:03

Hallo Claudia,

danke für die Hinweise. Besitze den Corliss wie gesagt nicht, da müßte man nochmal schauen, es gab ja darin mehrere anomale Regenbogenerscheinungen. Von Nebensonnen-Regenbögen habe ich noch nichts gehört, auch theoretisch, bin aber natürlich für gegenteilige Hinweise dankbar, so fern liegend ist das ja eigentlich nicht.

Zur Seltenheit: klar, daß es das gab und gibt. Dennoch geht es mit einer verknüpften, also geringeren Wahrscheinlichkeit als jede Einzelerscheinung einher. Und dann häufen sich m.W. Halos und Regenbögen übers Jahr unterschiedlich, was eine weitere Verringerung bedingen sollte.

HG, Elmar

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Claudia Hinz
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Beitrag von Claudia Hinz » 12. Apr 2013, 09:23

Habe den Corliss auch nicht hier, denke aber, Du gehst von der Beobachtung aus, die darin skizziert ist?

Mir ist auch kein Nebensonnenregenbogen bekannt, aber für möglich halten würde ich es schon, wenn die Nebensonne entsprechend hell ist. Aber das ist wohl noch seltener der Fall, als Halos und Regenbögen gemeinsam. Ich würde aus dem Stehgreif sagen, daß wir Halo+RB zusammen selbst durchaus 3-4 Mal im Jahr beobachten konnten. Allerdings war die Situation im Inntal auch ideal, die Schauer sind im Norden vorbeigezogen und von Süden donnerte die Sonne drauf. Hatten dort eh eine wahnsinnig hohe Regenbogenausbeute, so daß das nur unsere eigene Statistik ist.

Fotos gibt es sicherlich deshalb so wenig, da man normalerweise Regenbogen und Halo nicht auf einem Bild hat. Ich dürfte zwei oder drei Bilder mit Weitwinkel haben, wo man die Nebensonnen noch sieht, aber Panos habe ich davon noch keine gemacht.

Nochmal zu den Nebensonnenregenbögen, die sollten, falls existent, sehr selten sein, da die Eiskristalle in einem Cb-Schirm nur selten helle Halos erzeugen, wahrscheinlich sind die Eiskristalle durch das Umherschleudern nicht optisch einwandfrei.

LG Claudia

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Christoph Gerber
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Nebensonnen-Regenbogen???

Beitrag von Christoph Gerber » 12. Apr 2013, 19:22

Einen Nebensonnen-Regenbogen kann ich mir nicht vorstellen: Da die Nebensonne ja nicht mehr "unendlich" weit vom Beobachter entfernt ist, haben wir es hier mit divergentem Licht zu tun. Da die Strahlen der Nebensonne nicht parallel verlaufen wie bei der Sonne, kann auch keine Strahlenaddition erfolgen, so dass es vermutlich gar nicht zur Bildung eines Regenbogens kommen dürfte.
Außerdem: die spektrale Aufspaltung des Lichtes beim Verlassen der Eiskristalle dürfte auch den "Regenbogen" zu einem weißen Lichtgemisch verschmelzen.
Soweit meine ersten Gedanken zu diesem Thema.

Viele Grüße,
Christoph

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Beitrag von wolfgang hamburg » 12. Apr 2013, 22:45

Moin moin,

der Regenbogen von der Nebensonne hat auch nur die Helligkeit abhängig von der Helligkeit der NS. Eine NS hat um mehrere Größenordnungen schwächeres Licht als die Sonne! Da wird nicht viel übrigbleiben und das Licht der NS ist auch noch spektral gefiltert. IMHO kann man das wohl vergessen! Ich gebe 1 Kiste Bier(na gut, wenn ich mittrinke auch zwei Kisten!) für das erste verifizierte(*) Bild eines Regenbogens einer NS aus!

Grüße wolfgang
(*) das ist wohl der härteste Job!

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Christian Fenn
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Beitrag von Christian Fenn » 13. Apr 2013, 00:10

Hier gibt es ja mal wieder eine sehr spannende Diskussion. Ob der Regenbogen einer NS sich noch gegen das Umgebungslicht durchsetzen könnte ist sicher sehr fraglich.

Bleiben wir aber theoretisch, dann muss ich Christoph vehement widersprechen. Das Licht einer Nebensonne bleibt parallel, es wird nicht divergierend. Eine Nebensonne hat keine absolute Position am Himmel, sondern sie steht abhängig von der Sonne relativ zum Betrachter. Sie ist ein klassiches Winkelobjekt. Daher ist sie auch keine nähere Lichtquelle als die Sonne. Für das Licht nach der Nebensonne gilt zwar eine andere Richtung, als theoretische Entfernung der Lichtquelle muss aber die Entfernung zur Sonne angenommen werden. Einfacher ausgedrückt könnte man sagen, das Licht wäre wie von einer zweiten und/oder dritten (aber zugleich viel viel schwächeren) Sonne die links und/oder rechts der richtigen Sonne säße, die aber elliptisch wäre, nämlich deutlich breiter als hoch, und zugleich farblich nicht homogen. Letzteres wäre aber ein ganz neues Thema.

Eine weitere Regel gilt: nur durch den Betrachter steht die Nebensonne an einer scheinbar bestimmten Stelle am Himmel. Der Regenbogen ist aber kein Betrachter, da er kein Auge und somit keine Lochlinse besitzt. Bezogen auf den vermuteten NS-Regenbogen ist die für ihn vorhandene NS nicht an einer "bestimmten Stelle" am Himmel, sondern am kompletten Himmel, sofern dort Eiskristallplättchen vorhanden sind. Die NS ist also auch dort wo wir sie nicht sehen können. Die Nebensonne, aus der heraus ein Regenbogen entstehen würde, ist also viel viel größer als "unsere".

Bezüglich der möglichen Helligkeit eines NS-Regenbogens kann ich keine Berechnungen anstellen (kann ich einfach nicht), da müssten wir Alexander Haußmann fragen. Aber ich kann konstruieren und herleiten: Das Licht müsste von der Sonne zum Auge innerhalb des Wassertropfens (Regenbogen) zweimal gebrochen und einmal gespiegelt werden, innerhalb des Eiskristalls (Nebensonne) zweimal gebrochen werden. Sofern Brechungen und Spiegelungen etwa die selben Verluste haben, kann der (42°-)Nebensonnen-Regenbogen nicht heller sein als ein Regenbogen dritter Ordnung. Aber jetzt kommt's: während innerhalb einess Wassertropfen jeder gespiegelte Lichtstrahl wieder zu einer Spiegelung führt, verlässt der Lichtstrahl den Eiskristall (nach der NS) und würde erst wieder in einem Wassertropfen (Regenbogen) zur nächstne Brechung oder Spiegelung führen. Aber nicht jeder Lichtstrahl wird einen Wassertropfen treffen. Daher wird der NS-Regenbogen auf jeden Fall viel viel viel schwächer ausfallen als ein Regenbogen dritter Ordnung. Na dann viel Spaß beim Suchen.

Vielleicht sollten wir uns erst mal auf die Beobachtung des NS-Schattens machen, da könnten wir mehr Erfolg haben.

Grüße, Christian

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Elmar Schmidt
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Nebensonnen-Regenbögen

Beitrag von Elmar Schmidt » 13. Apr 2013, 09:26

Hallo alle,

danke für die Beiträge. Sorry, da mal wieder was losgetreten zu haben, aber seit ich weiß, daß es Leute gibt, die bei Totalen Sonnenfinsternissen bis zur Sichelphase nach Halos und Regenbögen schauen, muß das zulässig sein. Letztlich verhält es sich mit den NS-Regenbögen wie mit den ja teils noch umstrittenen 44-Grad-NS, die nach Mehrheitsmeinung auch durch Zweimal"streuung" (im Sinne der Mie-Theorie) zustande kommen.

Die Farbvorzerlegung bei NS halte ich für das vglw. geringere Problem, eher schon die Winkelvergrößerung des Leuchtbereichs. Es gibt im übrigen gelegentlich extrem helle NS, wenngleich das eher im nicht gerade regenbogenträchtigen Eisnebel der Fall ist, vgl.

http://www.radelow.ch/halo/ns_03.htm

Sonst wird man wohl auf das Abdecken der "Hauptsonne" angewiesen sein.

http://epod.usra.edu/blog/2010/08/two-suns.html

Letztlich halte ich aber wie auch Wolfgang einen Nebenregenbogen dann für extrem unwahrscheinlich, mir ging's in der Frage um die prinzipielle Möglichkeit, und die wurde von Christian positiv beantwortet, danke! Nur das hier
Sofern Brechungen und Spiegelungen etwa die selben Verluste haben
ist m.E. nicht vorauszusetzen. Transmissionsverluste in "sauberen" Tröpfchen und Kristallen sind vernachlässigbar. Es kommt i.w. nur auf die jeweiligen partiellen Reflexionen beim Ein- und Austritt an. Die Einfallswinkel bei der Nebensonnenbedingung liegen jeweils bei 44 Grad, woraus nach Fresnel ein kombinierter Verlust von nur etwa 10% im durchlaufenden Strahl entsteht. Im Regenbogen liegen danach für Sonnen- und NS-Licht zunächst optisch gleiche Voraussetzungen vor, von denen in der 1. Ordnung i.w. nur die namensgebende (einmalige) rückseitige Reflexion intensitätsfressend ist, wohingegen das ein- und austretende Licht wie in der NS kaum abgeschwächt wird. (Das passiert erst unter den "Stoßparametern" der höheren Ordnungen, unter denen wiederum die inneren partiellen Reflexionen tendenziell besser werden usw.) Von daher kommt man jedenfalls nicht unbedingt auf eine Analogie zur 3. Regenbogenordnung. Christians Argument der Unwahrscheinlichkeit von Zweimalstreung bleibt aber richtig und könnte zu vergleichbar beträchtlicher Abschwächung führen.

Vergessen sei nicht, Micha nochmals für die Anregung und das tolle Bild zu danken. Man kann es sich gut als Motto für unser ganzes Hobby vorstellen.

Beste Grüße

Elmar

Michael Ellestad
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Beitrag von Michael Ellestad » 14. Apr 2013, 01:06

Hey folks,

Back in 2004 I saw simultaneous halo and rainbow once. One side I saw double rainbow and toward the sun weak upper 22d tangent arc and circumzenith arc.


Regards,

Michael

Alexander Haußmann
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Beitrag von Alexander Haußmann » 14. Apr 2013, 17:54

Hallo allerseits,

erstmal natürlich Glückwunsch an Micha für das gelungene Bild! Am selben Tag habe ich auch meinen ersten Regenbogen der Saison gesehen, freilich wie zu erwarten ohne Halobegleitung. Einige Male hab ich aber auch schon simultane Nebensonnen in Cb-Eisschirmen gesehen, die Fotoversuche blieben aber bisher wenig überzeugend (bei ca. 180° Winkelabstand mit Vollformat-Fischauge...).

Den Corliss hab ich da, aber ich weiß nicht ganz, welche Beobachtung Ihr meint. Es gibt da einige Mondregenbögen mit "Zusatzbögen", die vielleicht von Schiffslampen kommen - wenn das mit dem divergenten Licht verträglich ist. Außerdem gibt es ja noch Tagesbeobachtungen von anomalen "weißen" Bögen, die den normalen farbigen Regenbogen schneiden - vielleicht eine Folge der Lichtvermischung, wenn eine Nebensonne als Lichtquelle dient? Spontan würde ich schätzen, dass eine Seite des "NS-Regenbogens" farbiger und die andere eher weiß erscheinen sollte.

Die tatsächliche Helligkeit von Nebensonnen kann man nicht so einfach ausrechnen, hier ist die Frage wie dicht die Kristalle in der Wolke sind, wie groß usw. Außerdem denke ich, es kommt weniger auf die Helligkeit denn auf den Kontrast an. Nebensonnen sind sicher heller als der Vollmond, und letzterer ist erwiesenermaßen ein erfolgreicher Regenbogenverursacher. Jedoch mit Nebensonnen am Tage wird es schwieriger, vor dem Hintergrund der diffusen Streuung des direkten Sonnenlichts, sowie des weißen Streulichts der Wolken und des Himmelsblaus. Unter diesem Gesichtspunkt wäre vielleicht eine helle Lichtsäule nach Sonnenuntergang erfolgversprechender.

Viele Grüße,
Alex

Gerrit Rudolph
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Beitrag von Gerrit Rudolph » 16. Apr 2013, 16:55

Hallo zusammen,

ich bin kein Spezialist für Optik, dies vorweg. Ich habe trotzdem das Gefühl, dass hier ein grundsätzlicher Denkfehler vorliegt: Nebensonnen sind (im Gegensatz zu Sonne) nur scheinbare Lichtquellen, die erst im Auge des Betrachters entstehen. Da stehen doch keine Scheinwerfer links und rechts der Sonne, die aus der so-gut-wie-Unendlichkeit eine Regenwand anstrahlen!

Gruß, Gerrit

Alexander Haußmann
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Beitrag von Alexander Haußmann » 17. Apr 2013, 08:36

Hallo Gerrit,

das von den Plättchen-Eiskristallen umgelenkte Sonnenlicht ist auch ohne Beobachter in jedem Fall objektiv vorhanden und kann prinzipiell einen Regenbogen erzeugen. Das ist das gleiche Prinzip wie beim Spiegelbogen, nur dass eben hier das Licht durch Brechung umgelenkt wird und nicht durch Spiegelung an einer Wasserfläche. Natürlich muss die Geometrie Cirruswolke-Beobachter-Regenwand passen, genauso wie beim Spiegelbogen Spiegelfläche-Beobachter-Regenwand passend "aufgestellt" sein müssen.

Viele Grüße,
Alex

Gerrit Rudolph
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Beitrag von Gerrit Rudolph » 17. Apr 2013, 15:50

Äh...richtig. :oops: Ideal wäre eine möglichst nahe gelegene Regenwand genau gegenüber der Nebensonne. Anders gesagt: Unmittelbar hinter mir, die Senkrechte der Regenwand um 22° versetzt zum Gegensonnenpunkt. Man könnte sie zum Beispiel mit einem Gartenschlauch simulieren.

Je weiter die Regenwand entfernt ist, desto mehr kommt zum tragen, dass die Nebensonne nicht in der Beinahe-Unendlichkeit steht, sondern in der Troposphäre. Außerdem hat der Bereich mit Eiskristallen, an dem die Nebensonne erzeugt wird, oft eine begrenzte Ausdehnung (Cirrus, Eisvirga).

Gruß, Gerrit

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Beitrag von Reinhard Nitze » 17. Apr 2013, 21:58

Hallo alle miteinander!

Mir kam da grad' mal so ein (nicht allzu wissenschaftlich wertvoller) Gedanke...

Vielleicht kann Michael das ja mal mit seinem Equipment spaßeshalber ausprobieren, sozusagen die experimentelle Plexiglaskristall-Projektions-Nebensonne als Lichtquelle in's "Spektrodrom" lenken und gucken, ob am Ende etwas regenbogenartiges herauskommt... Ich hab das jetzt technisch nicht auf Machbarkeit überprüft, nur 'ne spontane Idee...
:wink:

Viele Grüße, Reinhard!
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Beitrag von Michael Großmann » 18. Apr 2013, 18:58

Hallo Zusammen,

@Reinhard: Du wirst lachen, aber die Idee ist mir beim lesen des Threads schon durch den Kopf geschossen, dass zu simulieren.

Fakt aber ist: an einem einzelnen rotierenden Kristall lassen sich wohl eine Vielzahl von verschiedenen Orientierungen des Plättchens erzeugen, die dann wiederum die Nebensonne entstehen lassen, ebenso ist es keine Schwierigkeit das austretende Licht ins Spektrodrom einzulenken. Evtl. gibt's dann auch tatsächlich eine Kaustik zu sehen.....

ABER: In der Natur wird dies, wie weiter oben schon erwähnt, durch den Kontrast des Hintergrundes nicht funktionieren, zumindest kann ich mir das nicht vorstellen.

Ich werd´s aufbauen, probieren und dann die Bilder zeigen.

Viele Grüße
Micha

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Beitrag von Alexander Haußmann » 19. Apr 2013, 10:53

Hallo allerseits,

also ich schließe mich der Auffassung von Christian an, dass die Nebensone in der "Beinahe-Unendlichkeit" der normalen Sonne steht, und nicht in der Troposphäre. Natürlich muß die Cirrus-Wolke groß genug sein im Vergleich zur Regenwand. Ein anderer guter Lichtquellen-Kandidat wär noch die Untersonne, aber wie schon erwähnt kommen Eisnebel und Regen halt nicht oft zusammen vor.

Bin mal auf die Resultate von Halomator und Spektrodrom gespannt... wobei ein (drehender) Kristall und ein Wasserstrahl etwas anderes ist als viele Kristalle und viele Tropfen...

Viele Grüße,
Alex

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