Wetter

Blauer Frühlingshimmel

von Holger Westermann

Das Hochdruckgebiet „Sandra“ garantiert derzeit Sonnenschein über Mitteleuropa, zumindest an Rhein und Donau. Nur wenige Wolken trüben das Blau des Himmels. Lediglich in Südosten mischt sich mancherorts milchiges Grau hinzu.

Das strahlende Himmelblau ist ein Phänomen des Frühlings. Wenn nach der Tagundnachtgleiche die Sonne zur Mittagszeit wieder hinreichen hoch am Himmel steht, dass Sonnenlicht dann nur einen vergleichsweise kurzen Weg durch die Atmosphäre zurücklegen muss. Je höher der Sonnenstand, um so kleiner ist die Strecke von der nahezu gasfreien Mesosphäre, durch die ozonhaltige Stratosphäre und die gaserfüllte (Stickstoff, ca. 78% und Sauerstoff, knapp 21%) Troposphäre bis zum Boden, um so weniger wahrscheinlich werden die Lichtwellen an Gasmolekülen abgelenkt werden. Die dabei besonders relevante untere Schicht der Atmosphäre, die Troposphäre ist an den Polen sehr viel dünner als am Äquator (7.000m vs 17.000m).

Das weiße Licht der Sonne besteht aus Wellen unterschiedlicher Länge und Energie, die sehr spezifisch an den Gasmolekülen abgelenkt und gestreut werden. Ein Regenbogen zeigt das deutlich, wenn jede „Farbe“ innerhalb der Wassertropfen eines Regenschleiers ein klein wenig anders abgelenkt werden, so dass für den entfernt stehenden Betrachter ein abgestufter Farbsaum erscheint. Energiereiches blaues Licht hat eine viel kürzere Wellenlänge (etwa 450 Nanometer, nm) und wird daher 16-mal stärker abgelenkt und gestreut als energiearmes rotes Licht (650 nm). Ist der Weg des Lichts durch die Atmosphäre kurz, wie derzeit zur Mittagsstunde, werden vorrangig blaue Lichtbestandteile gestreut während die anderen weiterhin gemeinsam weitgehend weiß bleiben. In Summe erscheint der Himmel dadurch tiefblau.

Bei einem romantisch roter Sonnenuntergang oder eine orange-rote Morgenstimmung steht die Sonne sehr tief am Horizont und das Licht trifft erst nach einem sehr langen Weg durch die Atmosphäre auf den Betrachter. Die energiereichen kurzwelligen Bestandteile blau und grün sind dann so zuverlässig gestreut, dass sie optisch verschwinden und nur noch die langwelligen Rottöne bleiben erhalten.

Dieser Effekt ist besonders beeindruckend, wenn der Himmel am Abend oder frühmorgens frei von Wolken und Wasserdampf ist - also bei Hochdruckwetter. Dann schwebt häufig viel Staub in der Luft, wodurch die Lichtstreuung und damit der Filtereffekt gegen Blau und Grün verstärkt wird. Die Rotfärbung des Himmels ist dann besonders eindrucksvoll.

Wasserdampf und Staub sind auch dafür verantwortlich, dass bei diesigem Wetter oder ganz allgemein im Hochsommer der Himmel eher graublau erscheint. Die hohe Luftfeuchte und eine bei hoher Lufttemperatur effektive Thermik (Wärmeaufwind) halten Staub sehr lange in der Schwebe. Daran streut sich das Licht aller Wellenlängen; das weiße Licht wird als „weiß“ gestreut und verblasst das intensive blau des Himmels. Durch diesen generellen Streueffekt aller Wellenlängen des Lichts an großen Teilchen in der Luft, der auch an Wassertröpfchen funktioniert, erscheinen beleuchtete Wolken weiß.

Deshalb erfreut Hochdruckwetter im Frühjahr, wenn nur wenig Wasserdampf und Staub in der Luft sind, die Sonne aber schon hoch am Himmel steht, mit einem besonders intensiven himmelblau.

Quellen:

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel: Warum ist der Himmel blau? Thema des Tages, Newsletter des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vom 23.04. 2021

Erstellt am 23. April 2021
Zuletzt aktualisiert am 23. April 2021

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