Davos - wo die Sonnen gemacht werden...

[Bertram Radelow]

heute stand ganz im Zeichen der Sonnen (nachdem um 8°° natürlich bedeckter Himmel war, aber man ist ja bescheiden).

Zuerst liess DDO (Davos Destination Organisation, unser popeliger Fremdenverkehrsverein mit neudeutschem Namen) am Jakobshorn eine Nebensonne in einem Schneekanonenwölkchen erleuchten. Man sieht es kaum, weil ich etwas hin- und hergegangen bin, bis die NS genau in der Schneekanonenwolke sass:




Dann ging es fröhlich auf die Parsenn/Weissfluhjoch, mal gucken, was die Schneekanonen dort heute so treiben. Erst ein mal ein Blick zurück nach gegenüber zum Jakobshorn: Jawohl, das sind alles von den Schneekanonen hervorgerufene Wolken! Alles!



Bei der weiteren Abfahrt in der nagelneuen oberen Parsennbahn kam gewisse Vorfreude auf:



Wie sich bald zeigte, zu Recht:





Der rote Rand (irgendwie habe ich es gerade mit den roten Rändern) hat mich irritiert. Ich muss mal über eine mögliche Polarschnee-Geometrie nachdenken (mit Polarschnee meine ich Schneeflocken mit spiegelnder Ober- und Unterseite).

Danach bin ich mit den Jungs eine Runde Modellfliegen gegangen, und dann auf den Weihnachtsmarkt zu den Mädels zum Stand an dem meine Frau mit geholfen hat, ein bisschen Glühwein und Bratwurst... Ein ganz normaler Wintertag...

enjoy!

Bertram

[Bernt Hoffmann]

Hallo Bertram,

das sind ja wieder unglaubliche Bilder !!

Abgesehen davon, dass ich überhaupt noch nie eine Untersonne gesehen habe (gibt's wohl bei uns nicht), begeistert mich v.a. das 7. Bild. Und zwar nicht nur, wg. der interessanten Reflexsituation, die zur US führt, sondern auch, weil die Bahnstation hier so aussieht, als ginge die Strecke durch das Häuschen hindurch nach unten ins Nirgendwo ...
*tssssss*

Herzliche Grüße aus dem Norden,

Bernt
(derzeit auch im Schneefall bei guten 12 cm Schneedecke ... doch der Regen scheint nicht mehr weit zu sein; auf Sylt soll es bereits regnen)

[Heiko Ulbricht]

Hallo Bertram,

die Untersonne ist absolut der Hammer! Glückwunsch! Übrigens war ich jetzt in Davos kürzlich - per Funk. Bin Funkamateur und hatte eine Verbindung über ein Relais in Davos

Grüße
Heiko

[Bertram Radelow]

... über ein Relais in Davos Grüße

Thommy Siegler? Wenn ja, dann grüsse ihn mal schön von mir.
____

Wie es aussieht, bekomme ich diesen Winter alle Halos bisher einzeln serviert. Naja, auch nicht schlecht. Muss mal gucken, ob ich den im OPOD unterbringen kann.

Hat jemand eine Idee zum weiss-gelb-roten Rand?

Bertram

[Udo Hennig]

Hallo Bertram,

wunderbare Bilder, die rechte Nebensonne ist ja ein Traum.
Wenns hier mal ein paar anständige Halo's gäbe.
Heiko wird mir bestimmt beipflichten.

Grüße, Udo.

[Alexander Haußmann]

Hallo Bertram,

ausgezeichnete Bilder! Da vergesse ich wenigstens nicht, wie Halos aussehen... die Untersonne (teilweise) vor der Bahnstation ist natürlich ein Höhepunkt. Bei dem roten Rand würde ich auf einen Beugungseffekt tippen (sowas wie eine gespiegelte Aureole). Erst dachte ich ja an die Bottlinger-Ringe, aber die sind ja doch noch eine andere Geschichte. Aus eigenem Erleben kenn ich solche Halos sowieso (noch) nicht.

Sind die 22°-Nebensonnen eigentlich wieder solche mit hohem Blauanteil? Zumindest am oberen Rand sieht das ja so aus.

Wie war das nun eigentlich genau mit Deiner Lichtsäulentheorie? Das seitliche Wackeln führt zu einer Kegelform, die man so nicht sieht. Aber was wäre die Alternative?

Glückwunsch auch zu dem herrlichen Moilanenbogen! Der ist doch von der Theorie her auch noch nicht so ganz klar. Man müsste wirklich mal die Kristalle selbst "unter die Lupe" nehmen, aber wie will man genau an diejenigen rankommen, die die Halos erzeugen? Überhaupt wärs sicher mal sinnvoll, die ganzen Erkenntnisse zu Kristallnukleation und Kristallwachstum durch Schneekanonen zusammenzutragen. Vielleicht gibts das auch schon und ich habs nicht mitbekommen (vielleicht was finnisches?). Irgendwas muss doch mit den Dingern los sein, wenns normaler Stadtstaub als Kondensationskeim nicht genauso gut kann. Vielleicht kommen da regelrechte Impfkristalle aus den Kanonen.

Ich war die letzte Zeit nicht so sehr auf dem Laufenden, vielleicht sind die Sachen in der Zwischenzeit ja auch schon klar oder der Lösung nahe?

Viele Grüße,
Alex

[Bertram Radelow]

hi Alexander,

die Lichtsäulen entstehen - jedenfalls ist das für mich völlig glasklar, aber ich bin zur Zeit der vermutlich welt-einzige - an sechseckigen Pyramidenstümpfen. Das ist nichts anderes als normale schwebende Plättchen mit nicht senkrechten, sondern leicht nach oben innen (obere Lichtsäule) bzw. unten innen (untere Lichtsäule) geneigten sechs Seitenwänden. Der Kristall muss nicht unbedingt so aussehen, aber so wirken - es könnte z.B. ein kegelförmiger Einschluss sein oder irgendetwas anderes im Aufbau des Kristalls, das eben diesen Effekt bewirkt.

Der Lichtweg ist nun keine Spiegelung. Ich selber habe zwei Jahre lang der falschen Theorie angehangen, dass es sich um "schmutzige" Plättchen handle, die eine Art flachen treppenförmigen oder sonstwie geneigten Aufbau haben, an dem das Licht leicht schräg gespiegelt wird.

Stattdessen geht das Licht "glatt durch" (Transmission), der Lichtweg ist also 3-6 (was das gleiche ist wie 4-7 oder 5-8 ). Das wird eh ständig der Fall sein, nur wird bei perfekten Kristallen ein "Halo" erzeugt, der genau vor der Sonne liegt, also unbeobachtbar ist: ein runder Fleck.

Wichtig ist folgendes: Die Ausrichtung des Kristalles um die Hochachse ist bedeutungslos - in keinem Fall wird das Licht seitlich abgelenkt! Das erklärt, dass auf allen Sonnen-Lichtsäulenbildern der Welt die Lichtsäulen links und rechts völlig gerade begrenzt sind. Ich meine den Lichtweg 3-6 - bei 3-5 oder 3-7 wird natürlich ein Teil in die Pampas gestreut...

Wenn jetzt die Wände geneigt sind, kommt es zu einer Beugung nach unten bzw. oben, und bei einer gesunden Mischung der scheinbaren Wandneigungen mit Gaussverteilung kommt es
a) zur einer Überlagerung mit gegenseitiger Aufaddierung der Farben zu reinem Weiss (bzw. der aktuellen Sonnenfarbe)
b) zu einem Ausdünnen zum Ende der Lichtsäule hin.
--> Das Ergebnis ist exakt das gleiche wie beim Schweif der Nebensonnen - ein weisser, sich nicht auffächernder, aber schwächer werdender "Strich".

Da neben Lichtsäulen (ich meine die normalen bei Sonnenuntergang etc.) selten andere Halos beobachtet werden und wenn dann nur einfache, könnte das mit dem optisch "unsauberen" Plättchen immer noch funktionieren. Ich gehe je eben von nicht perfekten Kristallen aus. Schräge Wände würden ja z.B. den Horizontalkreis soweit nach oben und unten auffächern, dass er nicht mehr beobachtbar ist - er wäre so dick wie die Höhe der Lichtsäule!

Ausserdem sehen alle Standardlichtsäulenbilder so aus, als ob die Luft extrem ruhig ist. Ich bin überzeugt, dass dies geradezu unabdingbare Voraussetzung für die Lichtsäulen ist - nur bei perfekter waagerechter Ausrichtung kann sich so ein senkrechter "Schweif" bilden, völlig analog zum Nebensonnen-Schweif!

Ein Häufchen spiegelnde Plättchen mit "Tilt" macht genau das was Ihr oben in der Untersonnen-Nahaufnahme seht: einen ovalen Fleck, sonst nichts!

So, jetzt ist sie raus, Bertrams Lichtsäulentheorie. Fallt her über mich!

Bertram

Nachtrag:
Die "Bahnstation" ist ein Holztunnel, der gegen Schneeverwehungen schützt. Dahinter geht es tatsächlich "schön" in die Tiefe, aber leider nicht so wie bei einer Achterbahn. Das wäre mal was...

[Elmar Schmidt]

Hallo Bertram,

das Zustandekommen von Lichtsäulen hat schon Minnaert und Greenler gewundert. Es ist jedenfalls nicht so einfach wie bei den Reflexionen auf Wasserflächen (engl. glitter paths). Greenler widmet ihnen mit seinen Simulationen fast zehn Seiten von Kap. 3 seines Buchs "Rainbows, Halos, and Glories". Wie ich es verstehe, läuft es darauf hinaus, daß an Plättchen eher sich auffächernde Säulen, an nadelförmigen Kristallen eher gerade Säulen entstehen, wobei die Reflexionsbedingung dort die Dynamik der Nadelrotation involviert. Cowley referiert diese Standardtheorie/n hier auch:

http://www.atoptics.co.uk/halo/pillalt1.htm
http://www.atoptics.co.uk/halo/colpill.htm

Pyramiden(stumpf)förmige Eiskristalle existieren zweifellos, doch ob sie quantitativ zu Lichtsäulen beitragen, sei gelinde bezweifelt, und wenn ja, müßten doch u.U. auch Pyramidalhalos auftreten.

Für die Farbränder der Untersonne fällt mir zunächst auch nichts besseres ein als eine Aureolenbildung. Hier sind ähnliche solche Fotos

http://epod.usra.edu/blog/2005/05/brilliant-subsun.html
http://epod.usra.edu/blog/2007/02/subsu ... river.html

Auf die Gefahr der Verstimmung bringe ich trotzdem auch mal das häßliche Wort "Digitalfotoartefakt" ins Spiel. Ein ähnlicher Effekt wurde mal in ursa.fi für einen Schneeflächenhalo mit ähnlich hohem Leuchtdichteumfang aufgeklärt.

Übrigens gibt es im vorletzten Bild auch noch einen Farbfleck beim oberen Rand der Untersonnenellipse. Hier dachte ich zunächst an ein Stück 22-Grad-Ring oder einen UB wie hier

http://www.atoptics.co.uk/halo/subpars.htm ,

die spektrale Farbabfolge und Krümmung ist jedoch falsch, so daß es sich wohl um einen Linsenreflex(?) handelt.

Beste Grüße

Elmar

[Bertram Radelow]

hi Elmar,

Danke für Deine fundierte Antwort. Hier meine Meinung(en) dazu:
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Lichtsäulen

1. Link - korrekt simuliert, aber die erzeugten Halos sehen nun echt nicht wie Lichtsäulen aus. Das erinnert mehr an die Lampenspielereien in der Nacht.

2. Link - das ist glaube ich die Beschreibung von Christians (Fenn-)Bögen. Und diese sind soweit ich weiss nur Sonderfälle des OBB bei extrem tiefem Sonnen- bzw. Lampenstand. Ich habe noch nie ein Foto einer Sonnenuntergangslichtsäule gesehen, die Sektkelch-artig nach oben auffächert.

Pyramidenstümpfe: Ich meinte nicht die "Pyramidalkristalle"!! Ich meinte annähernd senkrechte Seitenwände, eben ein wenig gekippt. Oder einen optisch ähnlich wirkenden (Luft-)Einschluss!! Das Licht nennenswert auf diesem Weg durch den Kristall dringt, zeigen ja die Nebensonnenschweife.
Die Helligkeit dieser NS-Schweife, die zweifelsfrei nicht durch Spiegelung entstehen, korrespondiert eigentlich ganz gut mit der von Lichtsäulen. Also von der Helligkeit her müssten transmissive, nicht reflektierte Lichtsäulen möglich sein.
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Untersonne:

Bei meiner US hat mich der Farbsaum (weiss-gelb-rot) an den typischen Farbverlauf bei überlagerten Spektren erinnert (Innenkante 22°-Kreis, Unterkante OBB und Moilanen)

Beim 1. EPOD-Link (weiss-bläuliches rot) dachte ich auch an einen Artefakt

Beim 2. EPOD-Link sehe ich keinen Farbsaum

Den Farbfleck im vorletzten meiner Bilder (oben) halte ich ebenfalls für eine Linsenreflektion.
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Beide Effekte hängen insofern zusammen, als wir uns (meiner Meinung nach) von der Vorstellung lösen müssen, es seien überall nur "reine" Kristalle am Werk. Jede Fotosammlung von Eiskristallen offenbart massenweise abenteuerliche Formen. Speziell konische Lufteinschlüsse sind reichlich vorhanden und könnten locker jede unerwartete Beugung bei einem an sich unbeugsamen Lichtweg erklären.

Was wohl ein Plättchen wie dieses (evtl. nicht so extrem geformt) für Lichtwege produziert?:
http://www.newscientist.com/gallery/dn1 ... owflakes/2

Gut vorstellen kann ich mir, dass die hollow plates (unten Mitte) hier für Lichtsäulen passen:
http://www.its.caltech.edu/~atomic/snow ... types4.jpg


Bertram

[Alexander Haußmann]

Hallo Bertram und Elmar,

da seid Ihr ja schon wieder drin in der Diskussion. Ich möchte nur hinzufügen, dass nach der Theorie eben nur die Prismen mit senkrechten Kanten oder eben die Pyramidalkristalle mit dem vielbeschworenen "Winkel X" zustandekommen (vielleicht noch ein paar weitere). Beliebige und noch dazu kleine Abweichung von der Prismenform sollten eigentlich bei mehr oder weniger perfekten Kristallen nicht möglich sein. Aber ich würde es nicht unbedingt ausschließen, nur weil noch nichts dazu veröffentlichtlicht wurde.

Ob allerdings das abgelenkte Licht immer in der Vertikalen bleibt, ist mir noch nicht klar. Beim Prisma-Plättchen stimme ich zu, aber da wird ja nur der "Halo" vor der Sonne erzeugt (keine Ablenkung).

Wer weiß, vielleicht gibts ja bei den schönsten Lichtsäulen eine Vorzugsrichtung im Tilt? Wenn die Höhenwindrichtung passt, könnte doch das seitliche Gewackel wegfallen. Wie häufig könnte sowas passieren? Wie häufig sind schöne Lichtsäulen? Wer weiß...

Im übrigen glaube ich auch, die "Keulenform" bei meinen Polarschneelichtsäulen von letzter Woche gesehen zu haben (ich nenn das mal Polarschnee, weil eingentlich kein Eisnebel da war und ich inzwischen glaube, dass vom Wind aufgewirbelter Schnee verantwortlich war). Vielleicht werden ja die Bilder was. Ich hab bloß bei dem momentanen Wetter keine Lust, den Rest des Films sinnlos zu verballern.

Gruß, Alex.

[Bertram Radelow]

ich habe mich gerade noch einmal durch den 2. Link gearbeitet. Da steht And near horizontal faces make sun pillars!. Das ist schlichtweg nicht wahr, selbst wenn es noch so oft geschrieben wird. Es würde nur funktionieren, wenn die Plättchen/Flächen mehr oder weniger ausschliesslich in der Achse Beobachter-Kristall-Sonne vor und zurück kippen. Sowie sie auch seitlich kippen, wird die Lichtsäule zu einem breiten Kegel. Zur Zeit ist mir kein Mechanismus bekannt, der die Bewegung der Kristalle auf eine Achse einengt.

Bertram

[Elmar Schmidt]

Hallo Alex und Bertram,

klaro, zum Diskutieren ist das Forum doch da. Schade, daß Ihr nicht zum Weitermachen aufs Sudelfeld kommen könnt.

Bertram, Deine Überlegungen sind prinzipiell richtig, es geht aber am Schluß immer auch darum, daß für beobachtbare Halos wirklich sehr viele Kristalle einer Sorte vorhanden sein müssen. Was die Seitenflächen (3 u.ff.) angeht, so sind deren Richtungen halt sowohl bei Säulen als auch Nadeln durch Rotation und Wobble über weite Bereiche verteilt und das verwischt auch die entsprechende Symmetrie, sonst gäbe es sechseckige Halos

Innere Einschlüsse machen m.E. Kristalle für Halos i.a. wertlos, wie es überhaupt so ist, daß es mehr Kristalle und Schneeflocken gibt, die KEINE Halos erzeugen als andere. Wie oft hoffen wir denn im Tiefland unter Eiszirren auf Halos und dann kommt NICHTS

Nach Libbrecht taugen wohl überwiegend nur die kleinsten Kristalle für Halos und die sind tendenziell auch die regelmäßigsten und ungestörtesten.

http://www.its.caltech.edu/~atomic/snow ... iagram.jpg

Es bleibt aber gewiß spannend, und sicher ist noch lange nicht alles entdeckt und geklärt, z.B. Moilanenbogen...

Herzliche Grüße

Elmar

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@Bertram zu Nadelkristall-Säulen
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Doch, das funktioniert so. Die Reflexionsbedingung horizontaler Flächen stellt sich im statistischen Mittel bevorzugt ein, selbst wenn man die Rotation der Nadeln um die Längs- UND Hochachse beliebig durchspielt. Dies drückt sich in der Verdichtung der Seitenflächen-Normalenrichtungen nahe dem Zenit aus, schau nochmals

http://www.atoptics.co.uk/halo/colpill.htm

Greenlers Simulationen zeigen ca. 5 Grad breit auslaufende Säulen mit einer starken Helligkeitsverdichtung auf den inneren 1-2 Grad. Charakteristisch für Nadelsäulen ist stets eine recht hohe Helligkeit nahe der Sonne.

[Bertram Radelow]

hi Elmar,

alles klar, aber: wer hängt den dunklen Vorhang über den OBB? - sprich: zeig mir mal ein normales Sonnenuntergangslichtsäulenbild, bei dem über der LS noch ein OBB zu sehen ist...

Ich kann wenigstens erklären, warum man ausser LS nix anderes sieht.

Bertram

[Elmar Schmidt]

Wenn in der Richtung keine Kristalle sind, gibt es auch keinen Halo. Allgemein gibt es doch gemeinsame Bilder von OBB und Säulen, z.B. beim Link von Cowley

[Alexander Haußmann]

Hallo zusammen,

Elmars Argument, dass es auf viele gleichartige Kristalle ankommt, um eine sichtbare Haloerscheinung zu erzeugen, kann ich mich nur anschließen. Schließlich ist das ja der Grund, warum wir doch schon eine ganze Menge mit den einfachen und idealisierten Kristallformen erklären können. Dies ist eben der kleinste gemeinsame Nenner oder bessergesagt der häufige Grenzfall für kleine Kristallabmessungen. Sicher, oft genug bleiben die guten Halos auch bei vorhandenem Cirrus aus. Früher dachte ich, dass daran stets die Degradation der Außenflächen durch Verdunstung schuld ist. Es können aber auch von Kristall zu Kristall stark variierende (Luft)einschlüsse dran schuld sein.

Von den Bildern mit V-förmigem OBB und gleichzeitiger Lichtsäule hab ich auch einige gesehen, siehe der Link, aber auch in Büchern. Ich fand die Übereinstimmung mit den Simulationen (einfach orientierte Säulen) eigentlich ganz gut.

Ich will damit aber nicht sagen, dass wir nun jede Lichtsäule verstanden haben und es immer nur die Reflexion an der Deckfläche von Säulen oder Plättchen sein muss. Immerhin sehen die Lichtsäulen auch oftmals ganz unterschiedlich aus, so dass unterschiedliche Ursachen beteiligt sein können. Mit einem Polfilter wird sich die Frage auch nicht klären lassen, da sowohl die Transmission wie auch die streifende Reflexion kaum polarisiert sind, das würde also erst bei sehr hohen (oder tiefen...) Lichtsäulen was bringen.

Jedefalls sind Beobachtungen von Lichtsäulen ohne andere Halos auch mit der Speigelthorie erklärber, wenn eben eine breite Palette unterschiedlicher Einschlüsse die Brechungshalos auslöscht.

Gruß, Alex

[Bertram Radelow]

(c) Les Cowley

Das ist ein hübsches Bild. Nur was will es uns sagen? Würde es anders aussehen, wenn man in die Mitte eine Spiegelfläche oder einen polierten Eiswürfel setzte? Nein. Das Bild erklärt perfekt eine Untersonne, sonst gar nichts. In alle Richtungen wackelnde Oberflächen produzieren einen hellen Fleck, sonst nichts.
Beweis Vektor-mathematisch:
a) leuchte mit einem (roten) Laser senkrecht von oben - jeder reflektierte Lichtstrahl wird doppelt so weit vom "Nordpol" (Azimut) entfernt sein wie sein zugehöriger schwarzer Punkt (der ja eine bestimmte Kippung repräsentiert). Eregbnis: ein roter Fleck, doppelt so gross wie der schwarze.
b) nun verschiebe den Laser nach hinten auf 45° über Horizont. Diesen Winkel addierst Du auch zu dem ausfallenden Lichtstrahl. Und was passiert? Der "rote Fleck" wandert nach vorne auf Dich zu, die Lichtstrahlen kommen scheinbar aus der Tiefe, genau genommen aus 45° Tiefe, und Du siehst - die Untersonne bei 45° Sonnenhöhe.
c) jetzt senkst Du die Sonne äh den Laser auf 8° über Horizont, der rote gespiegelte Laserfleck senkt sich auch, die reflektierten Lichtstrahlen scheinen aus -8° Tiefe zu kommen, und was Du siehst, ist - die -8°-Untersonne. Und erstaunlicherweise sieht sie so aus wie auf dem letzten Foto in diesem thread auf Seite 1...
Die Grafik ist eine hochkomplexe Simulation für eine Tatsache, die so offensichtlich ist wie die Aussage 1=1.

Nur wird die Grafik falsch angewendet. Eigentlich erklärt sie, wieso Untersonnen nicht ein exaktes rundes Spiegelbild mit 0,5° Durchmesser sind, sondern unscharfe Flecken. Ich denke aber, dass das eigentlich jedem klar ist, auch ohne diese Grafik. Man könnte an dieser Stelle lediglich ein wenig weiterspinnen, warum denn Untersonnen meistens hochoval sind und nicht rund (ist übrigens ein interessantes Problem, das noch gelöst werden sollte?)

Im Artikel steht dann weiter: Side faces spend more time nearly horizontal and so produce pillars. Und das ist schlichtweg voreilig. Keine einzige horizontale Spiegelfläche auf der Erde kann eine was-auch-immer-Erscheinung oberhalb des Horizonts hervorrufen! Falls die Venus günstig stünde und in ihrer heissen Atmosphäre spiegelnde Kristalle hätte - diese könnten unter bestimmten Bedingungen scheinbar "über" der Sonne stehen (bezogen auf die Achse Auge-Sonne) und Sonnenlicht "von oben" zu uns herunter spiegeln - aber auf der Erde: niemals. Geometrisch unmöglich.

Ja aber halt, da ist ja irgendwie eine Überlagerung von verschiedenen runden Flecken von gekippten Kristallen, die verschieden weit weg sind und dadurch sieht das dann aus wie eine Lichtsäule - oder so? Oder eher doch nicht? Eher doch nicht. Zeichne mal die Situation von der Seite gesehen auf (Sonne im Süden, Betrachter im Norden, Zeichner im Osten) - da müssten die fernen Kristalle um einen anderen mittleren schiefen Wert wackeln als die näheren. Das ist ja wohl noch schwerer zu erklären wie die Lichtsäule alleine nur durch Gewackel.

Bertram

[Alexander Haußmann]

Hallo Bertram,

meiner Meinung nach soll das Bild eigentlich nur illustrieren, daß bei so einem einfach orientierten Säulenkristall eine horizontale Lage der Deckfläche bei zufälligen Drehungen um die zwei verbleibenden Achsen (siehe Bild) wahrscheinlicher ist als eine andere Ausrichtung. Das ist nicht so offensichtlich wie bei einem Plättchenkristall, daher hat man sich die Mühe mit dem Bild gemacht.

Natürlich ist es richtig, dass streng horizontale Spiegelflächen kein über dem Horizont stehendes Spiegelbild produzieren können. Und der "Idealfall" für die Lichtsäule bei wenig wackelnden Kristallen ist in der Theorie die Untersonne - genau wie Du schreibst.

Nun wird an dem Kristall (egal ob Säule oder Plättchen) einige Grad um Null gewackelt, und bei der Säule auch an der dritten Achse, die für das Bild noch in Ruhe gelassen wurde. Wenn man dann Strahlverfolgung macht und die Reflexionsintensität mit berücksichtigt (nahe der Sonne ist diese höher, da streifende Reflexion), kommen die Simulationsergebnisse raus wie wir sie kennen. Natürlich sind das keine (momentan) horizontal ausgerichteten Kristalle, die zur Lichtsäule beitragen. Die haben alle die nötige Schräglage, weil sie eben diese Lage statistisch gesehen irgendwann auch mal einnehmen müssen und es genügend Kristalle gibt.

Wahrscheinlich erwartest Du da einen breiteren Lichtkegel bei so einem ungeordneten Kristallgewimmel, und ich würde es auch tun. Aber das ist doch gerade der Nutzen der Simulationen, dass sie uns Dinge zeigen, die wir mit der Vorstellung allein nicht überblicken und auch nicht sämtlich von Hand durchrechnen können. Reflexionsgesetz, Fresnelsche Formeln und Orientierungsstatistik werden in den Programmen schon einigermaßen ordentlich implementiert sein. Ich gehe davon aus, weil mehrere unabhängig entstandene Programme zu demselben Ergebnis kommen. Es fächert seitlich weniger auf, als man denkt!

Allerdings scheint es noch einige Lichtsäulen zu geben, die wirklich ohne sichtbare Auffächerung (aber auch immer recht nah an der Sonne) erscheinen. Für diese meinte ich, dass es vielleicht noch eine andere Erklärung bzw. besondere Orientierungsverteilungen geben müsste.

Gruß, Alex.