Himmelshelligkeit als Funktion des Sonnenstands

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Daniel Fischer
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Himmelshelligkeit als Funktion des Sonnenstands

Beitrag von Daniel Fischer » 12. Mär 2014, 20:39

Am Sonntag und Montag konnte man versuchen, den Jupiter mit dem bloßen Auge am Taghimmel zu sichten, da der nahe Mond beim Aufsuchen half, wenn man Abstand und Positionwinkel kannte, und der Himmel sehr transparent und wolkenlos war. Das Kunststück gelang tatsächlich, 1/4 Stunde vor Sonnenuntergang - aber interessanter war noch die extreme Variation der Jupiter-Sichtbarkeit (also visuellen Grenzgröße an seinem Ort) als Funktion der Höhe der Sonne über dem Horizont binnen 45 Minuten:

- Sonnenhöhe 8°, 50 Minuten vor SU: keine Chance mit dem bloßen Auge, Jupiter selbst im Feldstecher eher flau.

- Sonnenhöhe 3 1/3°, 21 Minuten vor SU: Jupiter sicher mit dem bloßen Auge, aber nicht einfach.

- Sonnenhöhe 1/2°, 3 Minuten vor SU: Jupiter leicht mit dem bloßen AUge.

Die Sonnen-Elongation Jupiters betrug dabei 110-111° und die Höhe über dem Horizont 52-57°. Dass sich die Himmelshelligkeit/Grenzgröße nach SU permanent verändert, ist natürlich bekannt - aber dass es auch schon markante Unterschiede bei niedrig stehender Sonne gibt, ist mir jetzt zum ersten Mal aufgefallen. Gibt es (ggf. vereinfachte) Formeln, um die Grenzgröße bei Az/El(Objekt) = f(Az/El(Sonne)) zu berechnen oder Nomogramme oder Tabellen dafür? Und trifft die - mir zugetragene - Behauptung zu, dass die gegenwärtige Jupiterposition nahe dem 'sweet spot' für eine Tagesbeobachtung liegt?

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Elmar Schmidt
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Re: Himmelshelligkeit als Funktion des Sonnenstands

Beitrag von Elmar Schmidt » 13. Mär 2014, 22:32

Hallo Daniel,

hier ist eine Formel für beliebige Tageshimmelshelligkeiten (Perez, R., Seals R., Michalsky, J. (1991), An all-weather model for sky luminance distribution. Solar Energy, 50, 3, 235-245.)

Bild

Darin ist Lz die Zenitleuchtdichte, gamma die Höhe des Himmelspunkts (bei Dir stand dort Jupiter) und theta sein Winkelabstand von der Sonne. Die Koeffizienten a bis e hängen von der Sonnenhöhe und zwei Parametern über die Art des Himmels ab. Die CIE hat dieses Modell glaube nochmals verbessert und die Koeffizienten für 15 Himmelstypen klassifiziert (vgl. S. Darula & R. Kittler, CIE general sky standard defining luminance distributions), von bedeckt bis völlig klar. Solche Formeln sind in Programmen wie GENSKY, GENDAYLIT u.ä. implementiert, ich habe das aber leider (noch) nicht als Applet gefunden. Für Grenzgrößenabschätzungen muß sie in Magnituden pro Auflösungsscheibchen umgerechnet und ein S/N festgelegt werden, dat kostet aber watt (sagte man mir mal aus Köln...).

Spaß beiseite, aber viel einfacher wird's halt nicht...

Über den Sonnenhöhenbereich Deiner Beobachtungen kann ich nur die Handwaving-Angabe liefern, daß die Allgemeinbeleuchtungsstärke um den Faktor 10 heruntergeht (ausgehend von ca. 10 000 lx). Das überträgt sich aber sicher nicht einsidentisch auf die Himmelsleuchtdichte am Ort von Jupiter, wo ich aus dem Bauch sage, daß diese dann eher nur um den Faktor 2 bis 3 sinkt, die Verhältnisse also demnach etwa um eine Größenklasse verbessert.

In der Tat kann Jupiter mit Hilfe des Monds oder von Landmarken o.ä. bei sehr tiefstehender Sonne gesehen werden. Vgl. R.D. Sampson, The visibility of Jupiter & stars in the daytime sky with the unaided eye, 9th International Meeting on Light and Optics in Nature, Montana State University, Bozeman, MT, June 2007

Es gibt aus Simbabwe publizierte Beobachtungen von Jupiter mit -1,6 m und dann auch von Sirius (-1,4 m) nahe des Zenit genau bei Sonnenunter- und Sonnenaufgang, das scheint so in etwa die Grenze dessen, was mit dem bloßen Auge möglich ist. (Henshaw, C., Journal of the British Astronomical Association, vol.94, 1984, no.5, p.221-222)

Gruß, Elmar


Nachtrag: wie er gerade mailte, hat Christoph Gerber schon vor einigen Jahren systematische Taghimmelsbeobachtungen von Venus und Jupiter durchgeführt, vgl.

viewtopic.php?f=1&t=9650&hilit=Jupiter+am+Tage

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StefanK
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Re: Himmelshelligkeit als Funktion des Sonnenstands

Beitrag von StefanK » 14. Mär 2014, 10:28

Hallo Daniel,

siehe auch meine zufällig erfolgte Taghimmel-Beobachtung von Jupiter am 12.08.2012 in diesem Bericht:
http://bonnstern.wordpress.com/2012/08/ ... 2-08-2012/ .
Ich hab zu dem Thema "Jupiter am Taghimmel" danach auch einen Artikel für die Sternzeit geschrieben, der meiner Erinnerung in Heft 1/2013 erschienen ist, und einige Literaturangaben enthält. Wenn ich daran denke, suche ich den mal raus und setze ihn als pdf online.

Viele Grüße aus Bonn,

Stefan

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Re: Himmelshelligkeit als Funktion des Sonnenstands

Beitrag von StefanK » 14. Mär 2014, 16:47

Hallo zusammen,

hier ist mein in der Sternzeit erschienener Artikel zu Taghimmelbeobachtungen des Jupiter als pdf (142 kb):
http://www.himmelsereignisse.info/Jupiter_Taghimmel.pdf . Enthält auch ein paar weiterführende Literaturangaben.

Viele Grüße aus Bonn,

Stefan

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