Lichtsäulen an Strassenlaternen

[André.Müller]

Hi

Ich habe gerade beim scannen einiger älterer Dias eine interessante Entdeckung gemacht. Ich habe die Vermutung, dass auf einem der Bilder, die eigentlich einen -8m Iridiumflare zeigen zwei Lichtsäulen von Strassenlaternen mit drauf sind. (so wie diese hier: http://www.meteoros.de/unbe/unbe1.htm)
Dazu würde ich gerne mal Meinungen hören.
Leider hab ich keine genauen Aufzeichnungen über Bilddetails, folgendes kann ich mit sicherheit sagen:
Aufgenommen im Dez 2000 oder Jan 2001, Aussentemperatur ein gutes stück unter null (-5°C ... -10°C). 50mm Objektiv bei 1.8 und 30s-60s Belichtung auf 100Aa. Der Flare war zw -8m und -9m (also das hellste Mögliche)!
Parallel zu dem Weg untzer den Laternen fliesst auch ein kleiner Bach, der hier für die nötige Feuchte gesorgt haben könnte.

Hier mal ein Bild:



Um die Grössenverhältnisse zu verdeutlichen hab ich mal das Sternbild Walfisch eingezeichnet.

Hier hab ich ein zweites Bild (mit dem gleichen Objektiv(Festbrennweite) aufgenommen) mal darunter gelegt. Man kann sowohl den Lensflare als auch die Lichtsäulen deutlich den Strassenlaternen zuordnen. (Die Bilder wurden beide aus meinem Fenster aufgenommen, deswegen die genaue Identifizierung der Lichtquellen!)



unter http://www.above-horizon.de/temp/lichter_linien.jpg hab ich das gleiche Bild nochmal mit Hilfslinen zu den Säulen und zum Lensflare.

Die Säulen hab ich im übrigen erst auf dem Dia entdeckt, visuell ist mir an dem Abend nichts aufgefallen (vielleicht weil es so kalt war )

Bin auf weiter Meinungen gespannt.

André

[Benjamin Kühne]

Hallo André,

Also so wie das aussieht handelt es sich sehr sicher um Lichtsäulen. So selten und ungewöhnlich sind sie eigentlich auch bei uns in Deutschland nicht. Zumindest wenn die von dir beschriebenen Bedingungen herrschen. Allerdings scheinen sie dann doch recht schwach gewesen zu sein, bei 30s-60s Belichtung sind sie nur schwach ausgeprägt.
Ich weiß nicht in wieweit hier die Entfernung von Beobachter und Lichtquelle eine Rolle spielt. Auf vielen Bildern von Lichtsäulen im Eisnebel die mir bekannt sind, sind weiter entfernte Lichtquellen die Ursache. Allerdings fehlt mir das theoretische Hintergrundwissen, ob nun Lichtsäulen bei einer bestimmten Entfernung zum Beobachter besonders intensiv auftreten.
Vielleicht hat Claudia noch ein paar Worte dazu zu sagen?

Gruß,
Benjamin

[André.Müller]

Hi

Danke schonmal für deine Einschätzung. Ich war immer der meinung, dass solche Lichtsäulen nahezu ausschliesslich in kälteren gefilden zu sehen sind (also Skandinavien, oder aktuell in den Ost-USA, wie man auf http://www.spaceweather.com/ gerade schön sehen kann).

So weit ich das verstanden habe, hat der Abstand Lichtquelle-Beobachter hauptsächlich auswirkungen auf die Höhe der Lichtsäulen über dem Horizont. Je näher die LQ, desto höher am Himmel sieht man die Spiegelung davon an den Kristallen.

Bei der Belichtung des Bildes, musst du allerdinsg nicht vergessen, dass es ein 100Asa Diafilm ist! Damit kann man in 30s oder auch 60s (die aufgrund des Schwarzschildeffektes nur einen Faktor 1,5 etwa einbringen!) noch nicht viel Reißen, wie man auch an der Helligkeit der Sterne sehen kann. Allerdings kann ich mich trotzdem nicht daran erinnern sie auch visuell gesehen zu haben!

Ich bin auch gespannt, ob Claudia oder auch Michael noch etwas dazu einfällt

André

[Claudia Hinz]

also wenn Skybeamer u.ä. auscheiden, denke ich ebenfalls, daß es Lichtsäulen sind. Diese kann man übrigens auch sehen, wenn die Lichtquelle noch kilometerweit entfernt ist. Im letzten Winter habe ich in Chemnitz mehrmals Eisnebel-Lichtsäulen an Autoscheinwerfer gesehen, die Autos selbst waren dabei noch ca. ein Kilometer weg.

Bei entfernteren Lichtquellen sind die Lichtsäulen höher als bei nahen Lichtern, was in erster Linie ein perspektivischer Effekt ist. Schau Dir dabei am besten einen Winkelmesser an, je weiter Du am Mittelpunkt bist, desto "kleiner" ist das entsprechende Gradmaß.

Die Voraussetzungen für Lichtsäulen sind kalte Temperaturen und feuchtegesättigte Luft, die dann auskristalliert. Diese Bedingungen sind am ehesten morgens und in Flußtälern oder knapp oberhalb einer tiefer liegenden Wolkenschicht (im Gebirge) zu finden. Wenn Du entsprechende Bedingungen hast, kannst Du übrigens Lichtsäulen selbst mit Hilfe von Taschenlampe und Atemluft erzeugen. Zumindest hat dies in Finnland bei Temperaturen um die -38°C ganz gut geklappt.

Nachtfotos von Lichtsäulen werden deshalb nicht sehr deutlich, weil es keine homogene Lichtsäule wie die am Himmel ist, sondern nur ein kurzes Aufleuchten einzelner sich bewegender Eiskristalle. Das erfaßt der Film ebensowenig wie schnelle schwach leuchtende Meteore. Da, wo die Lichtsäule dicker ist, gibt es wahrscheinlich eine höhere Konzentration an Eiskristallen, die z.T. gleichzeitig geleuchtet haben.

Das ist erst einmal alles,was mir dazu einfällt.

Viele Grüße
Claudia

[Till Credner]

Hallo André,

danke für Deine Nachfrage. Der etwas ähnlich aussehende
Iridium-Flare ist schon etwas irritierend... Aber auch ich denke
hier an Lichtsäulen von einer etwas höher liegenden Eiswolke.
Wenn wir uns stark vereinfacht nur eine Reflexion an einer glatten
Eisschicht (oder horizontal ausgerichtete Eisplättchen) in einer
Höhe h vorstellen, so kommt man mit Einfallswinkel = Ausfallswinkel
zur Formel
h = d/2 * tan(alpha)
wobei d Dein Abstand zur Laterne ist und alpha die Höhe (Elevation)
der Lichterscheinung über dem Horizont. Wenn ich grob geschätzt
mal 30 Grad und 100 m einsetze, komme ich so auf 60 m Höhe.
(Du wirst die Entfernung zu den Laternen besser wissen).

Aber ähnlich wie bei der Spiegelung der Sonne auf gewellten
Wasseroberflächen werden wir hier kaum Einfallswinkel=Ausfallswinkel
haben. Das Spiegelbild ist zum Horizont verschoben (siehe z.B.
Minnaert), da die Eisplättchen nicht ganz eben ausgerichtet sind.
Und in einer gewissen Entfernung sehen wir überwiegend solche
Eisplättchen, deren Fläche uns zugeneigt ist.

Daher gibt die obige Abschätzung nur einen Minimalwert der
Wolkenhöhe! Wahrscheinlich sind sie einiges höher.

Im Minnaert ist ein Diagramm, wie man aus der BREITE einer
Sonnensäule auf die maximale Neigung (Welligkeit) der
Wasseroberfläche schließen kann. Ähnlich müsste man auch
auf die Neigewinkel der Eisplättchen aus der Breite der Lichtsäule
schließen können. Puuh... Da muss man mal einen Programmierer
dran setzen, der das ganze mit einem Halo-Programm simuliert
(Les Cowley drauf ansetzen!?). So könnte man zumindest
weiter kommen.
Grüße,

Till

[Till Credner]

Anbei noch zwei Links dazu:

Les Cowley
http://www.sundog.clara.co.uk/halo/lpil.htm

Keith C. Heidorn
http://www.islandnet.com/~see/weather/eyes/pillars.htm