Erdschattenbogen

Als Erdschattenbogen, unpräzise verkürzend auch Erdschatten genannt, bezeichnet man die nach Sonnenuntergang und vor Sonnenaufgang^[1] bei wolkenarmen Wetterverhältnissen über dem Horizont sichtbare Projektion des Schattens der Erde in den gegenüberliegenden Dämmerungshimmel. Er steht immer gegenüber der Position der Sonne am höchsten, während er sich nach Norden und Süden dem Horizont annähert.^[2]

Horizontnahe Dunstschichten sind zwar oft bereits vor dem Sonnenuntergang zu sehen, können aber je nach Erscheinungsbild nach Sonnenuntergang leicht mit dem Erdschattenbogen verwechselt werden.

Erdschattenbogen als dunkler blaugrauer Bogen direkt über dem Horizont

Durch niedrigen Sonnenstand größerer Erdschattenbogen über dem Horizont

Entstehung

Wenn die Sonne unter dem Horizont steht – genauer: während der bürgerlichen Dämmerung – erreicht die direkte Sonnenstrahlung die untersten Schichten der Atmosphäre nicht mehr. Dadurch wird von ihnen bedeutend weniger Licht zurückgeworfen als von den noch lichtdurchfluteten höheren Atmosphärenschichten. Diese dunkle, graublaue untere Schicht ist der Erdschattenbogen, die violett-orange Leuchterscheinung darüber die Gegendämmerung.

Einfluss des atmosphärischen Ozons

Der französische Meteorologe Jean Dubois fand 1951 heraus, dass die blaugraue Färbung des Schattens durch das Ozon-Molekül verursacht wird.^[1] Wie der amerikanische Geophysiker Edward Hulburt 1952 näher beschrieb, wird das Ozonmolekül bei der Absorption des Sonnenlichts zu Streckschwingungen angeregt, was zu breiten und diffusen Absorptionsbanden (sogenannte Chappuis-Absorptionsbanden) führt. Im Bereich des sichtbaren Lichts sind diese Banden bei 600 nm besonders ausgeprägt, Ozon absorbiert folglich überwiegend oranges Licht.^[3]

Am Taghimmel wird diese Absorption durch Ozon kaum wahrgenommen, sie wird vom Blau der Rayleigh-Streuung überstrahlt. Da in der Dämmerung durch den flacheren Einfall der Weg der Sonnenstrahlen in der Atmosphäre für einen Beobachter länger ist, bleibt aufgrund der Rayleigh-Streuung im Westen die längerwellige gelbe und rote Strahlung übrig, die für Sonnenuntergänge typisch ist. Der Einfluss der Ozonschicht auf die Himmelsfarben wächst dagegen mit sinkender Sonnenhöhe, die längere Strecke des Lichts durch die Ozonschicht lässt die Wirkung der Chappuis-Absorption deutlich ansteigen. Bis zu 40 Prozent des orangen Lichts wird herausgefiltert, was ausreicht, um am Himmel eine sichtbare Spur zu hinterlassen. Die selektive Absorption verschiebt das Restlicht zum blauen Ende des Spektrums.^[1]

Belege

1. ↑ ^{a b c} Götz Hoeppe: Himmelslicht – Spiegelbild des Erdklimas. In: fundiert. Das Wissenschaftsmagazin der freien Universität Berlin. Abgerufen am 19. Dezember 2009. 
2. ↑ Erdschattenbogen. In: Wetterlexikon des Deutschen Wetterdienstes. Abgerufen am 16. Dezember 2009. 
3. ↑ Chappuis-Absorption. In: Wetterlexikon des Deutschen Wetterdienstes. Abgerufen am 16. Dezember 2009. 

Weblinks

• Aufsteigender Erdschattenbogen
• Bilder vom Erdschattenbogen