Blauhimmelsleuchtdichte und Horizontaufhellung

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Elmar Schmidt
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Blauhimmelsleuchtdichte und Horizontaufhellung

Beitrag von Elmar Schmidt » 1. Jun 2021, 15:33

Hallo,

passend zum meteorologischen Sommerbeginn war der Himmel heute endlich einmal wieder wolkenlos und wie geputzt. Habe das kurz nach dem Sonnenhöchststand für eine Leuchtdichtemessung alle 5 Grad längs des Sonnenmeridians verwendet und teile das Ergebnis nun hier mit Euch. Die Winkelskala in Radiant (1,57 rad sind 90 Grad) beginnt im Zenit, ist positiv nach Norden und negativ nach Süden, wo die Sonne in 27,5 Grad (-0,48 rad) Zenitdistanz stand. Der Meßmeridian verfehlte die Sonne seitlich um etwa 5 Grad. Mit Absicht; denn ihre Leuchtdichte ist noch 100 Tsd. mal höher als das Maximum der Skala meiner Messung und würde den Sensor zerstören. Die Blendgrenze fürs Auge liegt bei 10000 cd/m^2 und wird erst nahe der Sonne erreicht.

Bild

Was sieht man nun in der Meßreihe? Nun, zunächst den Helligkeitsabfall des Himmels abseits der "Sonnensingularität" ähnlich zu meinen Messungen im März, die indessen ungefähr in gleichbleibender Höhe der Sonne gemacht wurden, vgl.

viewtopic.php?f=2&t=59991&start=20#p233410

Ab einem bestimmten Sonnenabstand in der Meridianmessung kehrt allerdings der Kurvenverlauf um. Das ist die wohlbekannte Horizontaufhellung der Blauhimmelshelligkeit, welche mit der größeren Luftmasse längs flacherer Sehstrahlen und der erhöhten Streuung vom Aerosol zu tun hat. Wegen der Sonnenposition südlich vom Zenit ist dabei die N-S-Symmetrie aufgehoben. Muß sehen, wie ich DAS modellieren kann :?

Hier ein eine Stunde später aufgenommenes Bild (Sonne noch 58,6 Grad hoch), das meinen Blauhimmel von der Messung im Süden zeigt. Etwas uniform und langweilig, aber auch mal ganz nett. Dicht um die Sonne gab es einen im Radius etwa 2 Grad großen Hof, evtl. Pollen.

Bild

Gruß, Elmar

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Bertram Radelow
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Re: Blauhimmelsleuchtdichte und Horizontaufhellung

Beitrag von Bertram Radelow » 2. Jun 2021, 05:51

hoi Elmar
ich finde Dein Thema gar nicht so langweilig. Bei meinen unzähligen Flugmodellaufnahmen hatte ich auch den Eindruck gewonnen, dass der dunkelste Teil des Himmels 90° nördlich der Sonne ist. Ist das nun immer so oder ist der Dunkelpol eigentlich eher auf der Winkelhalbierenden zwischen Sonne und Nordhorizont? Hast Du das gleiche Diagramm mal für einen Herbstnachmittag gegen 16°° oder ähnlich?
LG Bertram

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Christoph Gerber
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Re: Blauhimmelsleuchtdichte und Horizontaufhellung

Beitrag von Christoph Gerber » 2. Jun 2021, 06:48

Hallo Bertram,

ein dunkles Band etwa 90° von der Sonne entfernt kommt mir bekannt vor – ich finde jetzt allerdings nur diesen (meiner) Beiträge, wo du es mit Polarisation in Verbindung gebracht hast (leider scheint das Bild nicht mehr vorhanden zu sein bzw. wird mir nicht angezeigt):
"Dunkles Band" am morgendlichen Dämmerhimmel

Christoph

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Elmar Schmidt
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Re: Blauhimmelsleuchtdichte und Horizontaufhellung

Beitrag von Elmar Schmidt » 2. Jun 2021, 06:49

Hola Bertram,

danke für Deinen Kommentar. Ja, die dunkelste Stelle des Himmels liegt (bis zu) 90 Grad weg von der Sonne (und im Vertikal), wobei dort nicht zufällig der Polarisationgrad am höchsten ist. Daß es in meiner Meßreihe nur 75 Grad sind, hat damit zu tun, daß die Sonne in 62,5 Grad Höhe stand und der nominelle Punkt (bei +1,1 rad) schon ein kleines bißchen der Horizontaufhellung unterlag.

Zum Vergleich eine südwinterliche Abtastung des gesamten Himmels, die ich in Namibia gemacht habe. Da stand die Sonne im Norden nur knapp 40 Grad hoch, und es kommt mit den 90 Grad schon besser hin. Und natürlich war der Himmel in über 1800 m Höhe dunkler als eben gerade fast in Meereshöhe.

Bild

Aber so einen Himmel hast Du ja auch des öfteren 8)

https://www.springer.com/de/book/9783662421635

Gruezi aus der EU :wink:

Elmar

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Christoph Gerber
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Re: Blauhimmelsleuchtdichte und Horizontaufhellung

Beitrag von Christoph Gerber » 2. Jun 2021, 18:42

Hallo Elmar,

deine Graphik gibt im Ansatz sehr gut meinen Eindruck vom "dunklen Band" wieder, wie ich ihn im Juli 2016 beobachtet habe. Ich füge hier den Text ein, den ich damals zwar geschrieben, aber offenabr nicht ins Forum gestellt habe:

Polarisation des Himmels?
Vor Sonnenuntergang am 9. Juli ist mir ein auffällig dunkler Streifen am Himmel aufgefallen, der in etwa NO-SW und damit quer zur Sonne verlief (im Bild von links oben nach recht unten). Er erschien mir mit bloßem Auge sehr auffällig, und sogar auf dem Digitalbild (unbearbeitet!) ist er gut zu erkennen. Zwar ist der Zenitbereich allgemein etwas dunkler als tiefere Bereiche des Himmels, ganz abgesehen von der horizontnahen Aufhellung, aber so stark und so länglich habe ich es noch nicht gesehen. Ich vermute, dass diese Verdunkelung Folge der Polarisation des Himmels ist. So habe ich es noch nicht beobachten können. Und jetzt so "unübersehbar" auffällig! Ist es wirklich Polarisation oder gibt es eine andere Erklärung?
Bild: 09.07.2016 um 19:49 MESZ

Das Bild habe ich noch nicht wiedergefunden und werde es nachtragen, wenn ich ich fündig geworden bin.

Gruß aus HD,
Christoph

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Bertram Radelow
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Re: Blauhimmelsleuchtdichte und Horizontaufhellung

Beitrag von Bertram Radelow » 2. Jun 2021, 18:54

Interessant, das verloren gegangene Bild (also meines, nicht Christophs) wieder hervor zu holen. Es war ziemlich sicher dieses hier:
Bild1.jpg
Es passt sehr gut zu Christophs "Band". Bisher hatte ich das so gar nicht wahrgenommen, aber im Foto steht die Sonne schon recht tief links (siehe Baumschatten in der Lichtung), und der dunkle Fleck stimmt sehr gut mit Deinem bzw. meinem :lol: Namibia-Himmel überein.
Präzise war meine Frage: ist der immer bei 90° oder schwankt das? Im Extremfall: wo ist bei Sonnenuntergang der Himmel am dunkelsten?

LG Bertram

(ich hätte auch einen schönen Namen für den Fleck bzw. das Band: Namibia-Bohne :D )

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