Wetterphänomen Forscher erklären Regenbögen neu

Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett - Sonnenlicht und Regentropfen erzeugen die Farben des Regenbogens. Der Vergleich Hunderter Fotos aber zeigt, dass ein wichtiges Detail übersehen wurde.

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Aus Wien berichtet


"Oooooooooooh!", erklingt es, wenn ein Regenbogen vor dem Fenster erscheint. Früher galten die bunten Streifen gar als Reiseroute der Götter. Und das Alte Testament deutete das himmlische Schillern als Friedenszeichen des Schöpfers. Wissenschaftler aber bleiben gelassen - sie zerlegen Regenbögen in ihre Bestandteile.

Doch jetzt erst ist Forschern aufgefallen, dass sie bei der Erklärung der Farbreflexe einen entscheidenden Einfluss übersehen hatten.

Es geschieht bei Regenwetter: Der Betrachter hat die Sonne im Rücken, die eine Regenwand bescheint. Gebogene Farbbänder erscheinen am Horizont, oben ein roter Bogen, darunter ein orangefarbener, dann die Farben Gelb, Grün, Blau, Indigo und ganz unten Violett.

Die Farben erscheinen, weil Sonnenstrahlen in Regentropfen dringen und an deren runder Rückwand reflektiert werden. Dabei spaltet sich das weiße Licht in viele Farben: Aus dem Regentropfen hervor treten Strahlen, die unterschiedlich schwingen - also unterschiedliche Farben haben.

Zwölf Arten von Regenbögen

Sonnenstrahlen, die in den Tropfen am stärksten verbogen werden, erscheinen lila. Strahlen, die in den Tropfen am wenigsten gebrochen werden, sind rot. Man sieht die Farben aber nur aus einem bestimmten Winkel - deshalb die Bogenform. Jeder Beobachter sieht also einen anderen Regenbogen.

Jeder Regenbogen ist einzigartig. Schulbücher erklären die Varianten neben dem Beobachtungswinkel im Wesentlichen mit der unterschiedlichen Größe der Regentropfen. Auch Schulbücher können irren.

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Französische Meteorologen haben nach eigenen Angaben Hunderte Fotos von Regenbögen verglichen. Dabei ist ihnen aufgefallen, dass eine wesentliche Regenbogen-Zutat bislang unterschätzt wurde: der Sonnenstand.

Zwölf Arten von Regenbögen ließen sich allein auf den Stand der Sonne zurückführen, berichten die Forscher um Jean Ricard von Météo France in einem Beitrag für die Jahrestagung der European Geosciences Union (EGU), die derzeit in Wien stattfindet.

Am deutlichsten zeige sich das bei komplett roten Regenbögen: Sie erschienen bei flach stehender Sonne, also bei ihrem Auf- oder Untergang. Zu diesen Tageszeiten muss das Sonnenlicht den weitesten Weg durch die Luft zurücklegen. Die schneller schwingenden kurzwelligen Strahlen verstreuen sich dabei.

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Nur die langwelligen roten Strahlen kommen beim Betrachter an - ähnlich wie auf einem See große Wellen am weitesten laufen. Deshalb färbten sich abends oder morgens auch die Regenbögen rot, erläutern Ricard und seine Kollegen.

Je höher aber die Sonne steige, desto mehr dominierten Blau und Grün einen Regenbogen. Und umso kleiner wird er auch, was aber bereits bekannt war. Höher als 42 Grad am Horizont darf die Sonne nicht stehen, denn dann verschwindet der Regenbogen quasi hinterm Horizont. Im Sommer um die Mittagszeit tritt er deshalb nicht auf.

April ist Regenbogenzeit

Auch andere Regenbögen, denen Farben fehlen, lassen sich den Forschern zufolge mit dem Sonnenstand erklären. Etwa wenn violett und blau fehlen, oder grün, oder nur blau und rot zu sehen sind.

Der Sonnenstand sei auch verantwortlich, wenn oberhalb eines Regenbogens ein weiterer leuchte, mit umgekehrter Farbreihenfolge. Oder wenn zwischen beiden ein schwarzes Band erscheine.

Die Theorie der französischen Forscher kommt gerade recht, um sie zu prüfen - der Schauermonat April ist beste Regenbogenzeit.

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