Wetterthema Der Nebelbogen
In der Atmosphäre kann man eine Reihe von optischen Phänomenen beobachten. Eines der bekanntesten davon ist der Regenbogen. Doch haben Sie schon mal einen Nebelbogen gesehen?
Nebel- und Regenbögen entstehen immer dann, wenn die Sonne auf eine Wand von kleinen Wassertröpfchen scheint. Das Licht wird sowohl beim Ein-, als auch beim Wiederaustreten aus den annähernd kugelförmigen Tropfen gebrochen, die Richtung der Lichtstrahlen ändert sich also. Kurzwelliges blaues Licht wird dabei stärker aus seiner ursprünglichen Richtung abgelenkt als das langwelligere rote Licht. Neben der Lichtbrechung beim Ein- und Austreten aus den Tröpfchen erfolgt noch eine Reflexion an der Rückwand. Das von hinten kommende Sonnenlicht strahlt durch die genannten Effekte in die Richtung des Beobachters zurück. Dank der beiden Brechungen ist der Winkel jedoch um etwa 42 Grad geändert. Es entsteht ein Bogen um den Punkt gegenüber der Sonne. Die Abhängigkeit der Brechung von der Wellenlänge ist dafür verantwortlich, dass wir nicht einfach nur einen weißen, sondern farbige Bögen sehen.
Beim Regenbogen findet sich außen das Rot, der rote Bogen hat einen Radius von 42 Grad. Das innen befindliche Blau bringt es auf einen Bogen mit dem Radius von 40,2 Grad. Man beachte, dass die Größe eines Regenbogens nur durch eine Gradzahl sinnvoll angegeben werden kann. Gemeint ist der Winkel, den der Bogen um den Gegenpunkt der Sonne beschreibt. Die Angabe einer Strecke als Radius ist nicht möglich, da die beteiligten Regentropfen unterschiedlich weit vom Beobachter entfernt sind. Die Tropfengröße bei Regenbögen liegt im Millimeterbereich. Je größer die Tropfen sind, desto leuchtender sind die Farben. Ab etwa 6 mm Durchmesser zerfallen Regentropfen jedoch in kleinere Tropfen.
Im Falle des Nebels liegen nun Tröpfchen von typischerweise 50 Mikrometer Durchmesser vor, sie sind zu klein für die Erzeugung leuchtender Farben. Es entstehen also Bögen mit weniger stark ausgeprägten Farben. Oftmals erkennt man lediglich einen nahezu farblosen hellen Bogen. Wenn die Tröpfchen kleiner als 5 Mikrometer sind, ist der Nebelbogen nicht mehr erkennbar, da der Bogen dann zu lichtschwach wird. Deshalb ist der Nebelbogen nicht immer sichtbar, wenn die Sonne auf eine Nebelwand scheint. Aber auch bei passender Tropfengröße sind die Bedingungen für einen Nebelbogen speziell und dieses Phänomen ist selten zu beobachten. In Richtung Sonne muss die Luft klar sein, denn sofern sich auch dort Nebel befindet, ist das Sonnenlicht bereits zu schwach für einen Nebelbogen. In der zur Sonne entgegengesetzten Richtung braucht man hingegen dichten Nebel. Als Beobachter muss man sich also genau zwischen dichtem Nebel und klarer Luft befinden, was einem nur selten gelingt.
Die oben gezeigten Fotos entstanden auf Hawaii und Madeira. Die Wolkendecke war in allen Fällen weniger regelmäßig als es in Deutschland bei Inversionswetterlagen üblich ist. Deshalb kam es immer wieder vor, dass sich neben größeren Wolkenlücken auf derselben Höhe in der Nachbarschaft dichte Wolkenelemente befanden. Die Bedingungen zur Bildung eines Nebelbogens waren in den gezeigten Fällen optimal.