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Arktische Halo-Erscheinung

Eiskristalle in der Luft erzeugen Nebensonnen über dem polaren Meereis

Nebensonnen
Nebensonnen über dem arktischen Meereis. © Alfred-Wegener-Institut / Markus Rex, CC-by 4.0

Diese Aufnahme entstand von Bord des Forschungsschiffs Polarstern. Sie zeigt die lockere Eisfläche des Nordpolarmeeres, über dem die tiefstehende Sonne eine Halo-Erscheinung erzeugt: Zwei helle „Nebensonnen“ strahlen beiderseits der Sonne. Ihre Entstehung verdanken sie Eiskristallen in der Atmosphäre.

Die Wechselwirkung des Sonnenlichts mit der Erdatmosphäre sorgt dafür, dass uns der Himmel blau erscheint – erzeugt aber auch andere optische Phänomene. So lässt die Streuung des Lichts an winzigen Schwebteilchen der Luft den Himmel beim Sonnenuntergang rot leuchten, die Lichtbrechung an Regentropfen produziert den Regenbogen.

In diesem Bild ist eine weitere Leuchterscheinung der Atmosphäre zu sehen: eine Halo-Erscheinung. Im Gegensatz zum Regenbogen, der an der der Sonne entgegengesetzten Seite des Himmels erscheint, bildet sich der Lichtring des Halo immer direkt um die Sonne herum. Er verdankt seine Entstehung der Lichtbrechung an winzigen Eiskristallen in der Atmosphäre. Sie lenken das Sonnenlicht so ab, dass es sich in einem Winkelabstand von 22 Grad um die Sonne konzentriert.

Hier jedoch ist kein ganzer Haloring zu sehen. Stattdessen erkennt an beiderseits der Sonne zwei diffuse Lichtflecke, die Nebensonnen. Dieses Phänomen ist typisch für Situationen, in denen die Sonne sehr tief steht und die Sonnenstrahlen nahezu waagegerecht einfallen. Sie treffen dann auf flache Eiskristalle, die in ruhiger wenig turbulenter Luft relativ gleichgerichtet in der Luft schweben. Dadurch wird das Sonnenlicht nicht gleichmäßig in alle Richtungen abgelenkt, sondern bevorzugt nach links und rechts gebrochen. Dadurch entstehen die Nebensonnen.

Diese Aufnahme hat der Leiter der MOSAiC-Expedition, Markus Rex von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Mitte September von Bord des Forschungsschiffs Polarstern gemacht. Im Ramen der Expedition haben sich Schiff und Besatzung ein Jahr lang mit der Transpolardrift durch die zentrale Artis treiben lassen und wertvolle Daten zum arktischen Klima und dem Zustand des Eises gesammelt.

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