Schatten 18.11.05

[Werner Krell]

Halo alle..

Hatte heute das Vergnügen diesen Superschatten zu sehen



Gruß und einen schönen Tag noch...Werner

[Anita Raute]

Hallo Werner

sieht ja ziemlich lustig aus dein Wolkenturm!

Gruß
Anita

[Christian Fenn]

genial

[Manfred Laudahn]

Hallo,

kann mir jemand erklären, wie so ein Schatten entsteht?
Ich versteh es einfach nicht!

Viele Grüße
Manfred

[Reinhard Nitze]

Hallo Manfred!

Ich denke, diese etwas häßliche Skizze erklärt es grob:



Viele Grüße, Reinhard!

[Chris F.]

Moin Reinhard!

Deine Skizze ist schlüssig. Es irritiert, weil es es auf dem Foto so aussieht, als wäre der Wolkenturm vor bzw. unter den Wolkenfetzen. Der 3D-Effekt kommt eben nicht rüber auf Fotos. Ich weiß nicht, ob es eindeutiger ist, wenn man so etwas live sieht.

[Werner Krell]

Hallo…
Nachgefragt: Wenn es denn so wäre, dass sich die beschatteten Wolken vor dem Beobachter und vor der Cumulus (Beschattete Wolken also zwischen Beobachter - Quellwolke) befinden, also die Linie: Sonne, Qellwolke, beschattete Wolken, Beobachter, dann stellt sich mir eigentlich die Frage, wieso kann man dann die Quellwolke durch andere Wolken, dazu noch beschattet, so klar und deutlich erkennen? Der Schatten ist doch eindeutig vom klar erkennbaren Rand der Quellwolke aus zu trennen, das würde aber nach deiner Skizze bedeuten, es sollten sich dort auch andere Wolken befinden ( vor der Quellwolke ), zumindest müsste man in dem Bereich Wolken erkennen können, die zu Teil die Quellwolke bedecken, oder wie ?
Live schauts beinahe genau so aus wie auf dem Bildchen



Gruß Werner und einen schönen Tag noch.

[Manfred Laudahn]

Hallo,

genau das ist mein Problem!
Ich habe dieses Phänomen jetzt schon mehrmals gesehen und es deutet einfach nichts darauf hin, dass die Schicht, auf die der Schatten fällt, sich zwischen Wolkenturm und Betrachter befinden könnte,

siehe auch:



Gruß
Manfred

[Martin Diehl]

Hi,

geht mir genauso wie euch und die visuelle Wahrnehmung auf dem Foto erscheint irgendwie unvereinbar mit der Position des Wolkenturms hinter der Wolkenschicht. In der Natur hilft evtl. die Dynamik, wenn z.B. aus der unterschiedlichen Bewegung der beiden Wolken der räumlichen Vorstellung geholfen wird. Deshalb hier der Versuch einer Erklärung, so wie ich es mir zurechtreime:

Die Wolken bestehen aus Wasser, kondensiertem Wasserdampf, um genau zu sein. Bekanntlich ist Wasser ja farblos und durchsichtig. Wieso also sehen wir die Wolken überhaupt? Das kommt daher, daß das Licht durch viele kleine Wassertröpfchen hindurch muß. An jeder Tropfenoberfläche wird dabei ein kleiner Teil des auftreffenden Lichts reflektiert - etwa so, wie man sich auch in einer normalen Glasscheibe spiegeln kann. Durch die Form der Tropfen geht dieses reflektierte Licht in beliebige Richtungen. Durch die große Zahl der Tropfen auf dem Lichtweg durch die Wolke wird das Licht letztlich vollständig aufgestreut, so daß praktisch nichts mehr gerade durchgeht sondern wir sehen den zufällig in unsere Richtung gestreuten Teil des vielfach reflektierten Sonnenlichts. Letztlich genau der gleiche Mechanismus, durch den auch Schnee weiß aussieht.

Nun haben wir die Wolkenschicht vor dem Turm. Außerhalb dessen Schattens wird sie normal von der Sonne beleuchtet, streut daher das Sonnenlicht und wird für uns als normale weiße Wolke sichtbar. Dort aber, wo der Schatten ist, trifft praktisch kein direktes Sonnenlicht mehr auf die Wolke. Folglich gibt es dort auch nicht mehr diese diffuse Aufstreuung, durch die die Wolke sichtbar wird. Solange die vorn liegende Wolke also nicht so dick ist, daß auch das indirekte Licht stark genug gestreut wird und/oder aus den besonnten Bereichen genügend Licht in den Schattenbereich hineingestreut wird, reichen die dort vorhandenen Wassertröpfchen nicht aus, um genügend Streulicht zum Beobachter zu erzeugen. Demnach ist die vornliegende Wolke im Schatten des Turms einfach transparent, so wie Wasser nunmal ist, und wir sehen ganz normal den dahinterliegenden Turm ohne die Wolke davor.

Letztlich übrigens genau das gleiche, wie mit dem Himmel selbst. Hier wird das Sonnenlicht an den Luftmolekülen der Atmosphäre gestreut. Weil die sehr klein sind, wird diese Streuung stark wellenlängenabhängig und der blaue Lichtanteil wird viel stärker gestreut. Folglich sehen wir tagsüber den Himmel über uns als diffuse blaue Lichtquelle des gestreuten Sonnenlichts - obwohl Luft ja eigentlich durchsichtig ist. Nachts jedoch befindet sich der Himmel über uns im Schatten der Erde. Also kein Sonnenlicht da, das gestreut werden könnte. Ohne blaues Streulicht ist der Nachthimmel einfach transparent und der Mond usw. scheint nicht etwa durch einen blauen Himmel hindurch.

HTH.
Martin

[Manfred Laudahn]

Hallo Martin,

mich überzeugt deine These von der durchsichtigen Wolke nicht.
Das hieße doch, dass das von der angeblich dahinterliegenden Wolke reflektierte Licht im Schattenbereich die Wolkenschicht ungehindert durchdränge, aber da sind doch die Wassertröpfchen genauso da wie im Nicht-Schatten-Bereich. Und der Wolkenturm ist total klar sichtbar!
Als alter Flieger kann ich definitiv bezeugen, dass Schatten eine Wolke nicht durchsichtiger macht.
In der Höffnung auf schlüssigere Erklärungen

Viele Grüße
Manfred

[Christian Fenn]

Hallo Manfred, ich finde die Erklärung von Martin schon sehr gelungen. Und er hat völlig recht, dass Schatten die Wolke durchsichtig scheinen läßt. Schatten macht die Wolke allerdings nicht durchsichtig, sondern Licht macht die undurchsichtige Wolke sichtbar. Das kann man jeden Tag beobachten: Meine Autoscheibe ist in der Regel ziemlich dreckig. Aber ich sehe hindurch und kann die Straße gut sehen. Aber wehe, wenn die Sonne tief steht und mir fast parallel zur Linie Sonne Auge auf die Scheibe scheint. Dann sehe ich nur noch Dreckscheibe. So dürfte es wohl auch mit der Wolke sein. Das undurchsichtige Etwas Dreck wird plötzlich sichtbar.

[Manfred Laudahn]

Hallo Christian,

der Vergleich mit der Scheibe ist nicht schlecht, ich will ihn weiterführen:
Hast du auch nur eine Schneeschicht von 1 cm, siehst du nichts mehr, egal ob Sonne oder Schatten. Will sagen: Bei der Schicht, um die es hier geht, die den Schatten des Congestus oder Cumulonimbus abbildet, kann es sich keineswegs um eine Wolke handeln! Je länger ich drüber nachdenke, komme ich zu dem Schluss, dass es sich um eine Inversion handelt, mit Dunst unterhalb, sagen wir, so Sicht um 1 - 2 km dort, während die Sicht oberhalb so etwa 50 - 100 km beträgt. Das ist jetzt keine Spitzfindigkeit von mir, sondern ich meine, würde man neben dem Wolkenturm hochfliegen, würde man an keiner Stelle die Sicht verlieren.
Auch in der Sonne nicht.

Viele Grüße
Manfred

[Christian Fenn]

Das musst Du jetzt bitte nochmal genauer erklären. Was willst Du damit sagen?

[Manfred Laudahn]

Ich will damit sagen, dass wir uns wohl von der Vorstellung verabschieden müssen, dass die Projektionsfläche für den Schatten, die scheinbar über und hinter dem Wolkenturm liegt, eine Wolke ist.
Die Projektionsfläche liegt unter und vor dem Wolkenturm und ist durchsichtig. Wer schon in Herbst oder Winter auf einem Berg stand und knapp über der Inversion auf den Dunst unterhalb geschaut hat, der weiß, was ich meine.

[Martin Diehl]

Hallo nochmal,

vielleicht noch ein paar Ergänzungen meinerseits. Ich bleibe natürlich bei meiner bisherigen Interpretation - allein schon deshalb, weil ich keine bessere habe

Zunächst jedoch die Klarstellung, daß ich (vielleicht nicht 100% korrekt) mit "Wolke" ganz allgemein einen Bereich mit vielen Wassertröpfchen in der Luft meine - unabhängig vom Entstehungsmechanismus. Also egal, ob aus aufsteigender Luft kondensiert oder an einer Inversionsschicht oder durch aufgleitende Kaltluft usw.

Für die Frage, ob eine solche Wolke sichtbar ist oder nicht (durchsichtig) spielen IMHO drei Faktoren eine Rolle:

1) Qualität und Quantität der Streuer - also Größe und Dichte der Wassertröpfchen sowie Ausmaß der Wolke.

2) Gesamtintensität des einfallenden Lichts, das auf die Wolke (bzw. relevante Teilbereiche davon) auftrifft.

3) Helligkeit eines ggfs. zu sehenden Objekts hinter der Wolke.

1) und 2) bestimmen zusammen das Ausmaß des Streulichts, das von der Wolke ausgeht. Von 3) wird in Abhängigkeit von 1) mehr oder weniger durch die Wolke ungestreut hindurchgehen können. Wenn dieser Anteil im Vergleich zum Streulicht überwiegt, sehen wir das Objekt dahinter und die Wolke ist mehr oder weniger durchsichtig. Wenn das Streulicht jedoch überwiegt, überstrahlt es den Rest des durchgelassenen Lichts vom Objekt dahinter und die Wolke erscheint undurchsichtig weiß oder grau.

Der Punkt ist, daß die Sonne natürlich viel heller ist, als alle sonstigen in Frage kommenden Objekte, wie hier z.B. der Wolkenturm. Dadurch ist 2) außerhalb des Schattens sehr hoch und das Streulicht dominiert. Im Schatten fehlt der Riesenbeitrag von der Sonne. Das Licht vom Wolkenturm wird beim Durchgang durch die Wolke natürlich auch teilweise gestreut. Aber der Streulichtanteil ist insgesamt sehr viel geringer und dadurch dominiert das ungestreut hindurchgelangte Licht vom Wolkenturm dahinter. Das geht natürlich nur solange, wie die vornliegende Wolke nicht zu stark streut (Punkt 1), da sonst zu wenig ungestreutes Licht durchgeht und dann gegen das Reststreulicht auch wieder verliert.

Die Frage, ob eine Wolke durchsichtig ist, muß man also mit "kommt darauf an" beantworten. Die im Bild vornliegende Wolke sieht ja außerhalb des Schattens ziemlich undurchsichtig weiß aus. Wenn da jetzt aber nicht einfach nur der diffus blaue Himmel dahinter wäre, sondern z.B. die Sonne, würde man die vermutlich dut hindurchsehen können, da hier (Punkt 3) die Sonne selbst hell genug ist, um bei dieser relativ dünnen Wolke ihr eigenes Streulicht zu überstrahlen.

So, hoffe mal, das ich damit noch etwas besser erklären konnte, wie ich es interpretiere. Ich habe noch wegen einem anschaulichen Beispiel überlegt - aber was besseres, als die von Christian bereits erwähnte beschlagene Scheibe im Schatten oder Gegenlicht fällt mir jetzt auch nicht ein.

@Manfred:
Es könnte natürlich sein, daß die dünnen Wolken tatsächlich hinter dem Turm sind und gar nicht die Projektionsschicht darstellen. Wie Du schon sagst, müßte die eigentliche Projektionsschicht dann noch zusätzlich irgendwo darunter sein. Allerdings ist mir nicht klar, was für Eigenschaften diese Schicht dann haben müßte.

Offensichtlich müßte sie zum einen im wesentlichen durchsichtig sein, da ja der Turm und die anderen Wolken dahinter sichtbar sind. Hier stellt sich mir schon die Frage, wie eine transparente Schicht als Projektionsfläche dienen kann. Vor allem aber müßte sie ausgerechnet im Bereich des Schattens undurchsichtig sein, da die dünneren Wolken im Bereich des Schattens ja nicht zu sehen sind. Wie es der Schatten (d.h. fehlende direkte Beleuchtung der Projektionsschicht durch die Sonne) bewirken soll, daß das Licht von den Wolken dahinter plötzlich nicht mehr durchkommt (und ja auch nicht etwa überstrahlt wird) ist mir nicht verständlich. Und, um es auf die Spitze zu treiben, wenn ich mir das Bild anschaue müßte es schon mit dem Teufel zugehen, wenn nicht auch Bereiche der Projektionsschicht dort im Schatten liegen würden, wo sie sich vor dem Wolkenturm befinden. Wieso ist die beschattete Projektionsschicht dort durchsichtig, wo der Turm dahinter ist, und undurchsichtig, wo die anderen Wolken dahinter sind? Zumal ja noch die anderen Wolken deutlich heller sind, als der Turm und somit eher durchscheinen sollten...

Ich denke es ist klar, daß es zwischen Wolkenturm und Beobachter irgendwo eine Projektionsfläche geben muß. Damit dort Projektion möglich ist, muß diese Fläche ein gewisses Streuvermögen haben und kann nicht völlig unsichtbar sein. Klar ist eigentlich auch, daß die Streuung durch die Projektionsfläche in den besonnten Bereichen viel stärker ist, als im Schatten - das ist ja gerade der Mechanismus, durch den die Projektion sichtbar wird. Und wo wenig Streulicht ist, können Objekte dahinter sichtbar sein, da deren Licht dann nicht mehr überstrahlt wird. Und auf dem Bild sehe ich nichts, was diese Projektionsfläche sein könnte - außer eben den dünnen Wolken. Somit glaube ich schon, daß die tatsächlich zwischen Turm und Beobachter liegen - im Gegensatz zu dem, was auch mein visueller Eindruck ist.

Gruß,
Martin

PS: Mir fällt übrigens gerade doch noch ein anderes Beispiel ein: Autofahrt im Nebel. Wenn man mit Fernlicht aufgeblendet fährt, hat man eine weiße Wand vor sich, weil der Nebel relativ dich vor der Frontscheibe direkt angestrahlt wird und damit alles vom Streulicht von dort dominiert wird. Mit den tief montierten Nebelscheinwerfern hingegen wird der direkte Lichteinfall in Augenhöhe deutlich reduziert. Somit weniger Streulicht und der Nebel wird durchsichtiger - zumindest macht es einen deutlichen Unterschied.

[Werner Krell]

Hallo…
Mit größtem Interesse verfolge ich diese Diskussion, halte mich nun aber raus, da alles was ich dazu sagen könnte, höchstwahrscheinlich nur Müll sein wird. Zur weiteren Klärung der Situation könnte aber eventuell folgendes Weitwinkelbildchen beitragen, das unten zu sehen ist. Der Wolkenschatten war bei der ersten Sichtung von links unten nach rechts oben und im weiteren Verlauf, bedingt durch die Zugrichtung der Wolke, von rechts unten nach links oben, ohne Unterbrechung, zu sehen, bis er ( der Schatten ) verschwand. Das war kurz bevor die Sonne am rechten Wolkenrand auftauchte. Wobei aber gesagt werden muss, dass an keiner anderen Stelle der länglichen Wolke ein Schatten zu sehen war, nur hinter, ähhh, vor dem Wolkenturm.



Gruß und eine schönen Tag noch…Werner

[Manfred Laudahn]

@Martin

Es gibt keine durchsichtigen Wolken. Als Flieger kann ich mich so bewegen, dass ich eine Wolke von weitem und 1 Minute später aus 10 m Entfernung anschauen kann. Glaub mir, ich habe tausende von nahem gesehen. Deinen Effekt der Durchsichtigkeit im Schatten kann ich einfach nicht bestätigen. Dein Beispiel vom Autofahren im Nebel funktioniert nur innerhalb der Wolke. Von außen ist jede Wolke optisch dicht.

In der Wolke ist die relative Luftfeuchtigkeit 100 %.

Im Dunst ist die relative Luftfeuchtigkeit unter 100 %.
Dank reichlich vorhandener Kondensationskerne kondensieren einzelne Tröpfchen. Die Sicht reduziert sich auf wenige Kilometer, aber aus Höhen, in denen ich fliege (500 - 2000 m über Grund) kann ich jederzeit genügend Details am Erdboden erkennen.

Viele Grüße
Manfred

[Christian Fenn]

Hallo Manfred, ich glaube jetzt, dass Du Dich täuschst. Wenn Du sagst, dass Du von oben immer genug Details auf dem Boden erkennen kannst und damit dokumentieren willst, dass man entweder durch eine "Dunstschicht" schauen kann oder eben überhaupt nicht, weil es dann eine Wolke ist, dann hinkt das Beispiel. Wenn Du zum Boden schaust, dann schaust Du nicht in Richtung Licht.

Es ist durchaus möglich, wie beim Beispiel Autoscheibe, dass ich durch etwas hindurch sehen kann, es vielleicht sogar gar nicht sehen kann, und dass es beim Blick Richtung Sonne undurchsichtig wird, weil im "Dunst" oder in der "Wolke" (nenne es wie Du willst) Licht gestreut wird und damit den Hintergrund (schwach leuchtende Wolke z.B.) überstrahlt.

Ich finde Martins Erklärungen schon passend. Das Bild erklärt die Lage der "Wolken" und das Beispeil Autoscheibe erklärt grob die Sichtbarkeit und Unsichtbarkeit dieser.

Das Beispiel mit dem Nebel und den Nebelscheinwerfern hhinkt übrigens auch leicht, weil man da mit dem Licht schaut und nicht gegen das Licht. Es ist ein etwas anderer Effekt der da auftaucht.

[Joann S.]

Hallo.

ich habe mir erlaubt, die "durchsichtigen" und teilweise "unsichtbaren" Wolken mal sichtbar zu machen. dazu haben ich Werners Bild etwas bearbeitet. Der kuenstlerische Eindruck hat dadurch zwar geringfuegig gelitten, aber dafuer sieht man durch die recht extreme Kontrastaenderung und die Farbanpassung deutlich Strukturen im Wolkenschatten (vor allem rechts unten im Schatten). Ich meine man kann auch recht gut erkennen, das es sich um Fortsetzungen der Wolken handelt, die in Blickrichtung vor dem Cumulus liegen. Ich denke das unterstuetzt Christians und Martins Argumente.


(Bildbearbeitung ist ein schoenes Spielzeug um noch so manches Detail aus den Digibildchen heraus zu holen...)

Wenn einer der AKM'ler das naechte mal einen Wolkenschatten vor die Linse bekommt, dann kann er/sie ja vielleicht mal ein stark ueberbelichtetes Bild davon machen, dann sieht man die im Schatten leigenden Wolken vielleicht noch deutlicher.

Gruss
Joann

[Werner Krell]

Hallo

Upsss

Werner...