Was ist das?

[Christian Fenn]

Soweit ich Dich verstanden habe siehst DU das richtig. Das entspricht der These die André schon erwähnte. Der Regenbogen kann auch unter dem Horizont sein. Bei diesem Bild wäre das so, aber dann müßte der Sonnenstand (wie André schon mitteilte) über 44° liegen. Das ist zu der Uhrzeit, als das Bild gemacht wurde, nicht möglich.

[Mark Vornhusen]

Hallo,
weiss jemand, ob ein Polfilter vor der Linse war? Hat der Fotograf die Erscheinung auch visuell gesehen?

Mark

[Claudia Hinz]

Ja, Stefan hat's auch visuell gesehen (und es nur deshalb fotografiert, weil er mich im Nachhinein fragen wollte, was das ist ;o)

Ein Polfilter hat er nicht benutzt.

Er meint noch, daß die Wolke vielleicht 10-15 km von seinem Standort weg war. Ich habe zu Hause Karten von der Gegend, werde mal ausmessen, ob der Arbersee da in der Mitte liegt.

Viele Grüße
Claudia

[RolfK]

Sieht aus als ob Stefan noch was ganz anderes , nämlich einen Vulkanausbruch geknipst hat.( ca. in der Mitte zwischen dem Turm links und der Wolke ) --Bitte nur als kleinen Scherz verstehen.

[Reinhard Nitze]

Hallo noch einmal miteinander!

Zu meiner Idee mit dem See ist mir noch folgendes eingefallen.
Ich habe keine Ahnung wie groß der Arbersee ist und wie nah er an der Wolke liegt. Damit die Spiegelungstheorie überhaupt funktioniert, muß dieser eine bestimmte Mindestfläche einnehmen. Einmal angenommen, man könnte auf der Wolke sitzen und die Sonne betrachten, so müßte der See auf die Himmelssphäre bezogen mindesten 0,5 ° auf dieser einnehmen (also eben einen Sonnendurchmesser, wenn ich das richtig in Erinnerung habe...), damit die Sonne überhaupt komplett gespiegelt werden könnte. Sie müßte in diesem Fall ganz exakt über dem See stehen(heißt: Sonne, See, Wolke würden exakt eine Linie bilden, von oben betrachtet). Je größer der See, desto eher kann sich die Sonne von der Wolke aus betrachtet im See komplett spiegeln.

Dennoch:

Christian Fenn hat schon drauf hingewiesen, die Schattenstrahlen weisen nicht genau nach unten sondern nach links unten. Wäre es gespiegeltes Licht, wäre der gespiegelte Sonnengegenpunkt "links oben", und dadurch käme dieser nicht unbedingt der Wolke näher.

Eine perfekte Erklärung ist dieses aus meiner Sicht jedenfalls auch nicht. Bin für weitere Ideen jedenfalls offen.

Einen Regenbogeneffekt halte ich allerdings für extrem unwahrscheinlich. Auch wenn Stratocumulus meist etwas "größere" Wassertröpfchen aufweist, wären die Farben viel zu stark ausgeprägt. Ein Wolkenbogen hat nur ein sehr schwaches Farbenspiel, wirkt fast weißlich und fällt meines Erachtens nur auf größeren Flächen auf.

Einen "Sonnenaufgangseffekt" (So Richtung Alpenglühen...) scheint meines Erachtens auch nicht hinzukommen, die Farbe der tiefer liegenden Laundschaft scheint mir nicht zu passen. Ich lasse mich gern aber anders überzeugen.

Wie dem auch sei, ich wünsche Euch allen einen angenehmen Start in die neue Woche.

Viele Grüße, Reinhard!

[Christian Fenn]

Hallo Reinhard, ohne mir jetzt groß Gedanken zu machen, behaupte ich mal, dass Du Dich mit dem Durchmesser von 0,5° gehörig vertan hast. Die notwendige Größe des Sees steht in einem Zusammenhang zu der Entfernung von Wolke und Betrachter. Das scheint erstmal nichts miteinander zu tun zu haben, aber es ist vermutlich die einzig relevante Variable. Alles andere sind vermutlich feste Zahlen (wie gesagt, habe mir noch keine Gedanken gemacht, esse auch gerade). Wenn ich mal Zeit habe, dann denke ich fertig.

Das behaupte ich jetzt mal aus dem Bauch raus, denn ich habe wirklich noch nicht darüber nachgedacht.

[Reinhard Nitze]

Hallo Christian!

Also, ich wollte jetzt nicht anfangen, eine mathematische Gleichung für dieses "Problem" zu erstellen. Dazu reichen meine Kenntnisse einfach nicht aus.

Ich habe eben noch mal im "Farbatlas Wetterphänomene" nachgesehen, dort wird der Durchmesser der Sonne am Himmel mit 32 Winkelminuten (also grob gesagt etwas mehr als 0,5°) angegeben. Würde man also sich den See vom Standort der Wolke aus betrachten, müßte er nach meinem Verständnis also mindestens dieselbe scheinbare Fläche einnehmen wie der scheinbare Durchmesser der Sonne, sonst könnte sich die Sonne nicht komplett darin spiegeln (ich weiß nicht, wie ich das anders erklären kann). Allerdings ist das nur die Erklärung für die eigene Wahrnehmung. Ob das reicht, um die Wolke so zu beleuchten, weiß ich nicht. Vielleicht liegt hier der Fehler in meiner Vorstellung. Bin auf deine Erklärung jedenfalls sehr gespannt.

Viele Grüße, Reinhard!

[Christian Fenn]

So beträchtet hättest Du schon recht. Aber dir geht es nicht darum nur eine Stelle der Sonne zu beleuchten. Wenn der See nur 0,5° groß ist, dann spiegelt er zwar die volle Sonne aus Sicht des Betrachters, aber eben nur für die Fläche seines Auges und minimal naher Umgebung. Wir brauchen aber die Fläche eines Regenbogens. Und der besitzt keine "echte" Fläche. Er ist ein Winkelobjekt. Die Fläche, die er beansprucht ist abhängig von der Distanz zum Betrachterauge. Sprich: von der Entfernung Wolke (wo der Regenbogen ja sein soll) zum Auge (Betrachter). Er ist seltsamerweise nicht einmal wesentlich (da Verhältnis Wolke-See zu See-Sonne nahezu 1:Unendlich) abhängig von der Distanz zwichen See und Wolke, sondern nur von Wolke und Betrachter.

Nehmen wir mal an, der See wäre gleich weit von der Wolke entfernt, wie der Betrachter, dann müßte der Seee einen Durchmesse über 80° haben. Wie groß er dann tatsächlich (als absolute Zahl) ist, das kann nur berechnet werden, wenn wir die genaue Entfernung Betrachter zur Wolke kennen.

Ist das nachvollziehbar?

[Alexander Haußmann]

Hallo liebe Miträtsler,

ich verfolge die Diskussion seit einigen Tagen, aber eine wirklich brauchbare Erklärung habe ich auch nicht parat. Christians Argument, daß es bei einer Wolke auf 0° Höhe für den Streuwinkel egal ist, ob die Beleuchtung von der Sonne oder von ihrem Spiegelbild (an einer waagerechten Fläche) kommt, schließe ich mich an. Allerdings gehen bei einer Abweichung von 0° die Winkelabstände zum Sonnengegenpunkt und zum gespiegeltem Sonnengegenpunkt doppelt so stark auseinander.

Ich hab mal die Sonnenposition zum Aufnahmezeitpunkt berechnen lassen, da komme ich mit den Koordinaten des Großen Arber (aus Wikipedia) auf eine Höhe von knapp 15° und einen Azimut von 144°. Bei einem Einfallswinkel von 75° (90°-15°) gibt es durch die Reflexion schon deutliche Intensitätsverluste. Was die nötige Größe des Sees betrifft, so sehe ich das folgendermaßen: Das (näherungsweise) parallele Sonnenlicht trifft auf die Wasserfläche, wird durch die Reflexion umgelenkt und verläßt als "Suchscheinwerfer"-Lichtbündel den See. Dieses Bündel hat zunächst einmal die (aus der Sicht des einfallenden Lichts perspektivisch gestauchte) Größe des Sees (also in absoluten Längeneinheiten) und weitet sich nach und nach durch die 0,5° des Sonnendurchmessers auf (das sind ca. 9 Meter pro Kilometer Distanz zum Wasser). Da die Aufweitung also nicht sehr stark ist, würde ich sagen, daß der See (entsprechend Claudias Skizze auf Seite 1) zu klein ist, um durch sein reflektiertes Licht so einen großen Teil der Wolke zu beleuchten (ähnlich den parallelen Eisenbahnschienen schrumpft durch die wachsende Entfernung der Winkeldurchmesser des "Scheinwerfer"-Bündels aus Sicht des Beobachters). Vielleicht ist ja auf dem Bild noch ein Teil des Sees verdeckt, aber so wie es ausschaut, erscheint die Wolke aus Sicht des Beobachters bereits größer als der See. Wenn grob geschätzt der See auf halbem Weg zur Wolke liegt, nimmt dann der Winkeldurchmesser des reflektierten Lichtbündels durch die Perspektive nochmal auf die Hältfe ab, d.h. der beleuchtete Teil der Wolke kann (als Winkelausdehnung) nur halb so groß sein wie die Winkelausdehnung des Sees selbst.

Möglicherweise könnte Claudia noch herausfinden, in welche Richtung (Azimut und Höhe) die Kamera zielt (mit Hilfe des Vordergrundes ließe sich das vielleicht rekonstruieren). Damit könnte man dann über den Bildmaßstab die Winkeldistanz der Lichterscheinung zum Sonnengegenpunkt (bzw. zum gespiegelten Sonnengegenpunkt) genauer abschätzen. Momentan scheint mir jedenfalls vom Gesamteindruck her die Hypothese des "Gegen-Irisierens" (im gleichen Verhältnis zum gewöhnlichen Irisieren wie Glorie zu Aureole) ohne Spiegelung am See am ehesten zutreffend.

Viele Grüße,
Alex.

[Claudia Hinz]

Hallo,

ich hab jetzt mal mit Stefans Hilfe einen Kartenausschnitt von Google beschriftet:


Der Schwarzriegel ist der Berg mit dem Sendemast, der auf den Bildern zu sehen ist. Bei der Plazierung der Wolke sind wir davon ausgegangen, daß die Strahlen scheinbar in's Tal fallen. Die Platzierung ist natürlich nur als ungefähr anzusehen.

Der kleine Arbersee (fälschlicherweise als Arbersee deklariert) hat lt. Wikipedia eine Fläche von 13,5ha - 14,8ha, ist also nicht sehr groß.

Die Sonnenhöhe betrug zum Zeitpunkt des Fotos 12,6°.

Ich selbst bin mit meinem Latein am Ende, da eigentlich nach dem Ausschlußverfahren nichts mehr übrig bleibt...

Viele Grüße
Claudia

[Alexander Haußmann]

Liebe Rätselfreunde,

als Nachtrag zur Diskussion möchte ich hier noch einige Ergebnisse zur Beleuchtungsgeometrie anbringen. Allerdings scheint damit eine Erklärung durch bekannte Leuchterscheinungen immer unwahrscheinlicher...

Laut Wikipedia besitzt der Große Arber eine Höhe von 1456 m und liegt bei 49°6'44" N und 13°8'4" O. Mangels weiterer Informationen positioniere ich als Arbeitshypothese den Beobachter auf dem Gipfel. Aus dem Aufnahmezeitpunkt (26.01.07 9.52 MEZ) folgt damit ein Sonnenstand bei 14,6° Höhe und 143,9° Azimut.

Der im Bild sichtbare Schwarzriegel besitzt eine Höhe von 1079 m (ebenfalls aus Wikipedia) und liegt bei 49°13.8' N und 12°55.8' O (http://soaringweb.org/TP/LVB/lvb99.mrk.txt). Diese Position wird - ebenfalls als Hypothese - mit dem Fußpunkt des abgebildeten Mastes identifiziert.

Daraus folgt ein Azimut des Schwarzriegels bezüglich des Großen Arbers von 311,5°, die Entfernung beträgt 19,8 km. Aus dem Höhenunterschied (und einem kleinen Beitrag aus der Erdkrümmung) folgt eine Höhe des Schwarzriegelgipfels von -1,2°.

Die Chip-Abmessungen der Nikon D200 betragen 23,6 x 15,8 mm (http://www.digitalkamera.de/kameras/Nikon/D200.asp), damit besteht tatsächlich ein Verhältnis von 1,5 zum Kleinbildformat (in beiden Bildkanten) und ein Bildwinkel von 14,9° X 10,0° (bei f = 90 mm).

Ohne auf Feinheiten des Bildentwurfs einzugehen (was bei kleineren Bildwinkeln möglich ist), liegt der linke Rand der Rotfärbung des Sc bezüglich des Sendemastfußpunkt bei ca. 0,34 horizontalen Bildkanten nach rechts (d. h. nach Norden hin) und auf gleicher Höhe. Dieser Punkt hat also die (Höhe, Azimut)-Koordinaten (-1,2°, 316,5°). Diese Himmelsrichtung und die Einfallsrichtung des Sonnenlichtes weisen zueinander einen Winkel (=Streuwinkel) von 164,7° auf, was einer Distanz zum Sonnengegenpunkt von 15,3° entspricht.

Nimmt man den rechten Rand der (deutlichen) Rotfärbung links der kleinen "Delle" unterhalb der höchsten Ausdehnung der Wolke an, ergibt sich auf dem Bild eine Position bezüglich des Schwarzriegels von ca. 0,54 horizontalen Bildkanten nach rechts und 0,02 vertikalen Bildkanten nach unten. Diese Himmelsrichtung liegt also bei (-1,4°, 319,6°), entsprechend einem Streuwinkel von 166,1° und einer Gegenpunkts-Distanz von 13,9°.

Die Genauigkeit dieser Rechnungen sollte natürlich nicht überschätzt werden, da die genauen Koordinaten von Beobachter und Sendemast nicht vorliegen. Allerdings halte ich eine Abweichung von mehr als einem Grad nicht für wahrscheinlich.

Soweit die Geometrie. Nun ist nun die Physik gefragt, eine Leuchterscheinung bei ca. 14...15° Distanz zum Sonnengegenpunkt zu erklären. Regenbögen scheiden aus, klassische Glorien ebenfalls. Dämmerungs- bzw. Alpenglühen-Widerschein etc. halte ich bei der gegebenen Sonnenhöhe für unwahrscheinlich - somit scheinen die Rechnungen auf ein bisher unbekanntes Phänomen hinzudeuten.

Viele Grüße,
Alex

[Claudia Hinz]

Lieber Alexander,

vielen lieben Dank für Deine Mühe und Berechnungen.

Da ich nicht so gut rechnen kann wie Du, hab ich einfach mal probiert, verschiedene Sachen in die Szene hineinzuprojizieren. Bei einer Glorie paßt die Symmetrie überhaupt nicht, farbige Halos gibt es in dieser Gegend auch keine, Irisieren halte ich aufgrund des Abstands für ausgeschlossen (mit dem Arbersee paßt's auch nicht) und für 'nen Regenbogen stimmt die Sonnenhöhe nicht. Du siehst, wir kommen alle auf das gleiche Ergebnis ;o)

Interessant ist, daß Stefan erzählt hat, daß er den gleichen Effekt an nahezu gleicher Stelle schon einmal beobachtet hat. An Einzelheiten konnte er sich aber leider nicht mehr erinnern.

Hier nochmal der genaue Beobachterstandpunkt:


Koordinaten nach Google:
49° 06' 48,27''N
13° 08' 09,13''E

Viele Grüße
Claudia