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Wetterthema

03.12.2021

Der Nebelbogen

In der Atmosphäre kann man eine Reihe von optischen Phänomenen beobachten und eines der bekanntesten davon ist der Regenbogen. Doch haben Sie schon mal einen Nebelbogen gesehen? Er hat Ähnlichkeiten mit dem Regenbogen, es gibt aber auch einige Unterschiede.

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 jedoch mit einem um etwa 42 Grad geänderten Winkel. 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 Durchmesser von 42 Grad. Das innen befindliche Blau bringt es auf einen Bogen mit dem Radius von 40,2 Grad. 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 Tropen.

Im Falle des Nebels nun liegen Tröpfchen von typischerweise 50 Mikrometer vor, sie sind zu klein für die Erzeugung leuchtender Farben. Es entstehen also Bögen mit weniger stark ausgeprägten Farben. Oftmals erkannt 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.

Das oben gezeigte Foto entstand im November 2021 auf Madeira. Die Wolkendecke war 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 optimal, er tauchte über mehrere Stunden hinweg immer wieder auf. Seine Farben leuchteten für einen Nebelbogen ungewöhnlich kräftig.

Freitag, 3. Dezember 2021

Dr. Ingo Bertram
ARD-Wetterredaktion

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