Heute schauen wir uns zwei sommerliche optische Phänomene etwas genauer an. Das eine lässt sich in den Nachtstunden beobachten, das andere tagsüber an Gewitterwolken. Beiden ist gemeinsam, dass man genau hinschauen muss.
Wer gestern Abend gegen 23 Uhr bei freiem Horizont nach Norden blickte, hätte sie wahrscheinlich gesehen - die leuchtenden Nachtwolken am Himmel (engl. noctilucent clouds, NLC). Das Besondere an dieser Wolkenart ist die Region, in der sie auftritt, nämlich in 80 bis 85 Kilometern Höhe! Damit befinden sie sich weit über der Wetterschicht (Troposphäre), welche in unseren Breiten je nach Jahreszeit auf 10 bis 15 Kilometer hinaufreicht. Für eine erfolgreiche Beobachtung ist es natürlich trotzdem von Vorteil, wenn möglichst wolkenarme Verhältnisse herrschen.
Für die Entstehung dieser filigranen, silbrig schimmernden Eiswolken sind in der Mesosphäre extrem tiefe Temperaturen von etwa -140 Grad Celsius oder tiefer notwendig. Solche Bedingungen herrschen am ehesten von Ende Mai bis Anfang August. In Mitteleuropa erfolgen die meisten Sichtungen im Zeitraum von Anfang Juni bis Ende Juli.
Die Wolken bestehen aus Wassereis. Die zur Bildung der Eiskristalle notwendigen Eiskeime stammen in dieser Höhe wahrscheinlich aus kosmischem Staub von verglühenden Meteoren (Sternschnuppen).
Leuchtende Nachtwolken sind nur einige Zeit nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang zu sehen, wenn sich die Sonne rund 6 bis 16 Grad unter dem Horizont befindet. Dies ist etwa ein bis zwei Stunden nach dem Sonnenuntergang respektive vor dem Sonnenaufgang der Fall. Zu dieser Zeit befindet sich die Lufthülle der Erde im Schatten und es ist relativ dunkel, lediglich die Nachtwolken in grosser Höhe werden von der Sonne beleuchtet und können gut beobachtet werden.
Ziemlich genau vor vier Jahren zeigten sich wunderschöne leuchtende Nachtwolken am Schweizer Himmel. Der Meteorologe Matthias Sänger konnte damals ein wunderschönes Zeitraffervideo dieser eindrücklichen Erscheinung aufnehmen:
Nun aber zu einem weiteren interessanten optischen Phänomen.
Ende Juni erhielten wir folgendes Video, mit der Bitte um eine Erklärung der gefilmten Leuchterscheinung (Quelle: Falko Heymans. Besten Dank für die Erlaubnis zur Verwendung):
Hier handelt es sich um einen «Crown Flash» oder in der deutschen Übersetzung um einen «Kronenblitz» oder ein «krönendes Lichtbündel».
Das optische Phänomen tritt in seltenen Fällen am Oberrand von Gewitterwolken in Form eines sich hin und her bewegenden Lichtbündels auf. Erstmals erwähnt wurde es 1971 in einem Artikel des Magazins Nature (s. unten).
Für die Entstehung des Phänomens gibt es bisher keine gesicherte wissenschaftliche Erklärung. Es wird vermutet, dass das Lichtbündel durch Reflexion und allenfalls Brechung des Sonnenlichts an Eiskristallen am Oberrand der Gewitterwolken entsteht. Die Eiskristalle werden durch das elektrische Feld in der Gewitterwolke ausgerichtet. Bei jeder Blitzentladung ändert sich nun das elektrische Feld, was die abrupten Bewegungen des Lichtbündels erklären dürfte.