Gespaltener Regenbogen (29.03.2007, Regensburg)

[Alexander Haußmann]

Hallo zusammen,

letzte Woche konnte ich einen gespaltenen Regenbogen (passenderweise in Regensburg...) beobachten und fotografieren. Da ich nach wie vor die analoge Fotografie verwende, hat es mit Filmentwicklung usw. einige Tage gedauert, daher die Verzögerung. Hier nun zwei Bilder (f=29mm und 50mm, 29.03.2007, 17.57 MESZ, von der steineren Donaubrücke aus aufgenommen):




Mit Unscharfmaskierung ist der Effekt etwas deutlicher zu sehen:




Zunächst hatte es nachmittags einen leichten Regenschauer gegeben, allerdings dauerte es noch ziemlich lange, bis die Sonne wieder freigegeben wurde. Plötzlich begann - bei Sonnenschein - ein weiterer Regenschauer. Die Intensität war stark genug, daß der rechte Teil des Hauptbogen bis weit unter den Horizont vor dem Hintergrund der Donau sichtbar war. Erst nach einigen Minuten wurde auch die linke Seite beider Bögen sichtbar, wobei am Scheitel des Hauptbogens die Aufspaltung auftrat. Nach wie vor regnete es am Beobachtungsort, was ziemlich unangenehm fürs Fotografieren war. Das Ende der Erscheinung habe ich leider wegen Zeitdruck nicht mitbekommen. Eine italienische Reisegruppe (Klassenfahrt?), die auch grad auf der Brücke war, hat von diesem Regenbogen haufenweise Handybilder gemacht, aber ob sie die Aufspaltung bemerkt haben, weiß ich nicht.

Viele Grüße,
Alex.

[Peter Krämer]

Ich habe mich schon lange gefragt, was wohl passiert, wenn ein doppelter Regenbogen gespalten ist. Interessant, daß der Nebenregenbogen ganz normal aussieht. Kann das auch mit abgeplatteten Regentropfen erklärt werden?

[Alexander Haußmann]

Hallo Peter,

nach den Simulationen von Les Cowley (http://www.atoptics.co.uk/rainbows/twin1.htm) erscheint bei einer Mischung ellipsoider und kugelförmiger Tropfen die Aufspaltung nur im Hauptbogen. Allerdings handelt es sich bei den Rechnungen nur um geometrische Optik. Damit ist das Zusammenspiel mit den Interferenzbögen nicht darstellbar, ebenso die Auswirkung der Tropfengröße auf die "Farbwiedergabe" des Regenbogens (abgeplattete und runde Tropfen sollen ja der gängigen Auffassung nach unterschiedlich groß sein). Trotzdem scheint die Übereinstimmung mit den Beobachtungen schon ziemlich gut zu sein.

Viele Grüße,
Alex.

[Michael Ellestad]

Hi Alexander,

Nice catch you got. I got my first rainbow this year and it was a twinned bow as well.



Greetings,

Michael

[Alexander Haußmann]

Thanks Michael. It took me 9 1/2 years to see my second twinned bow after the first one in August 1997...

[Claudia Hinz]

Schaut mal hier:
http://www.daserste.de/wwiewissen/thema ... 9al~cm.asp

Interessant ist der letzte Absatz;
"Der Tropfen fällt mit acht Metern pro Sekunde so schnell, dass es ihn regelrecht zerreißt".

Also doch große verformte und kleine nahezu runde Regentropfen vereint in einem Schauer?

Werd mir den Beitrag morgen auf jeden Fall anschauen.

Viele Grüße
Claudia

[Till Credner]

Hallo Claudia,

das ist ja wirklich hochinteressant. Aber die Sendung war wohl letztes Jahr, oder
kommt heute eine Wiederholung?

Ja, so könnte ich es mir auch gut vorstellen. Dass es in einem Schauer gleichzeitig
viele instabile sehr große und verformte Tropfen gibt und als Zerfallsprodukt
entsprechend kleine (sehr runde) Tropfen. So können zwei deutlich getrennte
Tropfenarten gleichzeitig in einer Schauerwolke vorkommen. Vermutlich tritt ein
doppelter Regenbogen immer dann auf, wenn die Schauerwolke besonders
große Tropfen erzeugt. Das müsste man irgendwie experimentell herausfinden.

Alexander, stell Dich doch mal unter Deinen Regenbogen und bestimme die
Tropfengröße!

Grüße,


Till

[Till Credner]

Hallo,
habe gerade etwas in der Literatur gegoogelt. Die folgenden zwei Arbeiten scheinen
sehr relevant zu sein und werden zur Thematik der Größenverteilung von Regen-
tropfen oft zitiert.


Strantz, R., 1971: Typen der Regentropfenspektren. Meteorologische Rundschau 24, S.19-23

Demnach hat man gerade bei Schauern und Gewittern eine Größenverteilung
der Regentropfen mit einer überwiegenden Anzahl sehr kleiner Tröpfchen, aber
zusätzlich ein lokales Maximum mit vielen großen Tropfen. Und manchmal
fehlen die Zwischengrößen ganz! D.h. die Größenverteilung fällt bei einem
bestimmten Zwischenwert ganz auf Null ab. Also genau das richtige, um einen
gespaltenen Regenbogen zu erzeugen.



Pruppacher u. Klett, 1997, Microphysics of Clouds and Precipitation, Kluwer
(Ich habe das Original leider nicht gefunden, mir aber was aus den Zitaten und
References zusammengereimt)

Am Anfang eines Regenereignisses kann eine bimodale Verteilung mit einem
Maximum bei großen Tropfen (größere Fallgeschwindigkeit) und einem bei
kleinen (hohe Verdunstungsrate) erwartet werden.
Der Normallfall sind viele kleine Tropfen und zu größeren Tropfen hin immer
kleinere Zahlen. Aber zu Beginn des Schauers hat man besonders viele große
Tropfen, da sie einfach schneller bei uns sind als die vielen kleinen Tropfen.
Zudem ist es zu Beginn des Schauer noch wärmer, d.h. besonders die ganz
ganz kleinen Tropfen verschwinden aufgrund der Verdunstung. Das ergibt eine
Größenverteilung mit zwei Maxima (bimodal).


Dies scheint eine in der meteorologischen Fachwelt verbreitete Erklärung für
die bimodale Tröpfchengröße zu sein. Allerdings nur für den Beginn eines
Schauers! Vielleicht spielt der Tröpchenzerfall ja doch eine Rolle?

Grüße,


Till

[Claudia Hinz]

Uppps, da hab ich mich ja mal ganz leicht im Datum geirrt. Schade. Bleibt nur zu hoffen, daß es mal eine Wiederholung gibt.

Viele Grüße
Claudia

[Peter Krämer]

Tja, so ein Jahr vergeht doch schneller, als man denkt....

[Alexander Haußmann]

Oh, hier hat sich übers Wochendene doch einiges getan...
Die Referenzen werde ich mir bei Gelegenheit mal anschauen, da ich über die Unibibliothek gute Möglichkeiten habe, an sowas razukommen. Mir war zu Regentropfenformen bisher nur Green, Journal of Applied Meteorology 14 (1975), 1578 bekannt. Der Name Pruppacher kommt darin auch schon vor, allerdings keine Verteilungsstatistik.

Der Hinweis von Till auf die bimodale Verteilung ist sehr interessant. Das würde die Kugel/Ellipsoid-Mischungstheorie für gespaltene Regenbögen wirklich stark unterstützen. Stellt sich bloß die Frage, ob man im speziellen Fall als Beobachter dazu irgendwas messen könnte (Papier in den Regen halten und aus der Fläche der Wasserflecken das Tropfenvolumen rekonstruieren?). Andererseits können beim Beobachter ja auch schon ganz andere Tropfengrößen fallen als "beim" Regenbogen.

Gibts eigentlich sowas wie eine Datenbank für Sichtungen gespaltener Regenbögen, mit Wetterbeschreibung?

Viele Grüße,
Alex.

[Claudia Hinz]

Eine Datenbank als solches gibt es nicht, aber ich habe alle Beobachtungen, die mir irgendwie in die Hände gefallen sind, gesammelt. Kann ja mal eine Tabelle machen und alle mir bekannten Fälle auflisten. Dauert aber ein bisserl.

Es ist auf jeden Fall so, daß alle gespaltenen Regenbögen, soweit angegeben, in kräftigen Schauern aufgetreten. Meine beiden beobachteten Fälle waren beide in Gewitterwolken.

LG Claudia

[Alexander Haußmann]

Also in meinem Fall war der Schauer (am Beobachtungsort) nicht unbedingt kräftig. Der Regen wurde zwar zeitweise schon etwas störend, aber unterstellen war nicht nötig.