Die farbigen Dämmerungserscheinungen by BULLRICH

By BULLRICH

Die Natur, die Welt, die uns umgibt, ist unermeßlich reich an Farben. Der Mensch hat seine farbige Welt selbst seit Jahrtausenden darzustel­ len versucht. Das geschah in prähistorischen Felsmalereien, während der klassischen Malereiepochen, in farbiger Plastik, in den glühenden Farben der Glasfenster romanischer und gotischer Kathedralen, in der Dichtkunst, im Feuerwerk, in der Forschung. Von den zarten Farben eines Giotto, Turner, Segantini bis zu den härteren Farbtupfern der Modernen entstanden von Menschenhand tausendfach Bilder und Fotos, die auch das Leuchten der Atmosphäre wiedergeben. Dabei wird beim Vergleich älterer Darstellungen mancher Landschaf­ ten, beispielsweise aus dem Mittelalter, mit den Ländern, die wir heute sehen, zuweilen recht deutlich, daß unsere zivilisierte Welt etwas an Farben verloren hat. Sie ist grauer geworden. Der Grund hierflir ist der übermäßig zahlreich gewordene Mensch mit seinem Wunsch, auf seine Weise zu leben oder sich mühsam am Leben zu erhalten. Dennoch: Schmetterlinge, Blumen und nicht zuletzt der Himmel bieten immer wieder neuartige Variationen prächtiger Farbenspiele, physika­ lisch erklärbar. Überreich an Farben ist der Aufgang der Sonne und ihr Untergang. Jeder Abend ist anders, jeder Morgen voller Überraschun­ gen. Wir staunen über den Ablauf der Abenddämmerung. Unglaublich erscheint der Farbwechsel mit seinen vielniltigen Nuancen, bis endlich die Farben des Himmels dem Nachthimmel mit seinen Sternen wei­ chen. Unvergleichlich, ursprünglich ist der Farbeindruck, den das menschliche Auge, dieses Wunderorgan an Wahrnehmungs-und Beob­ achtungskunst uns unmittelbar vermittelt.

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Sie liegen der Strahlungs schwächung (Extinktion) durch Strahlungsstreuung und Energieumwandlung der Strahlung zugrunde. Was geschieht mit der im Kapitel 2 vorgestellten Sonnenstrahlung im sichtbaren Spektralbereich, dem Licht, in der Atmosphäre? Um auf diese Frage eingehen zu können, müßte zunächst bekannt sein, was die Erdatmosphäre eigentlich ist. Hierzu genügen im Zusammenhang mit dem Thema der vorliegenden Abhandlung nur einige prinzipielle Bemerkungen. Die Atmosphäre ist ein Gasgemisch, das hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff besteht.

Dort setzen sich die Lichtstreuvorgänge beliebig oft fort. Das beobachtende Auge am Erdboden nimmt schließlich solches Licht auf, welches viele Umwege durch Streuung erfahren hat. In guter Annäherung genügen Mehrfachstreuprozesse dritter Ordnung, Dreifachstreuung, zur Erklärung der Himmelsstrahlung und deren Färbung. Dabei ist die von der Erdoberfläche reflektierte Strahlung oftmals von entscheidender Bedeutung, wenn stark reflektierendes Erdbodenmaterial vorhanden ist. Frischer Schnee z. B. reflektiert das sichtbare Licht 90- bis l00%ig, Sand etwa 30%ig, Wälder und Wasser weit geringer, 3- bis 8%ig.

Hier werden verschiedene Wolkenschichten in größerer Höhe über der Erdoberfläche von rötlichem Sonnenlicht angeleuchtet. Die Wolkenwassertröpfchen geben dieses Licht spektral neutral zum Beobachter weiter. Vom Satelliten aus fotografiert, erscheinen die rötlich beleuchteten Wolken, besonders an ihrer unteren Seite, weiß bis rosarot, karminrot. Diejenigen Atmosphärenschichten, die unter größerem Streuwinkel vom Sonnenlicht erreicht werden, sind blau durch atmosphärische Molekülstreuung (Rayleighstreuung) in wolkenloser Atmosphäre.

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