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Halo Erscheinung

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Halo Erscheinung

Der Halo stellt ein optisches Wetterphänomen dar, das sich in unserer Atmosphäre abspielt. Aberglaube, Gedichte und vermutete Wetterregeln ranken sich um diesen Lichteffekt.

Halo Erscheinung – Lichteffekt

Das Wort Halo assoziierst Du vielleicht schon mit einem Kreis oder Ring. Der spezielle Lichteffekt beschreibt auch einen Lichtkreis, der sich um die Sonne bildet. Allerdings lassen sich unter dem Begriff der Haloerscheinungen verschiedene Arten des Phänomens beobachten.

Halo Erscheinung – Definition

Das Wort Halo kommt ursprünglich aus dem Griechischen und bedeutet “Ring”.

Haloerscheinungen sind Lichteffekte, die durch die Brechung und Reflexion von Licht an Eiskristallen zustande kommen.

Der Begriff der Haloerscheinungen ist demnach eine Art Sammelbezeichnung für optische Wetterphänomene, die in der Atmosphäre entstehen.

Halo Erscheinung – Einfach erklärt

Haloerscheinungen sind Effekte der Optik und entstehen in der Regel in der unteren Atmosphärenschicht, der Troposphäre.

Die Erd-Atmosphäre setzt sich aus verschiedenen Schichten zusammen. Die Troposphäre ist dabei die unterste, also erste Schicht über der Erdoberfläche und kann bis zu 18 Kilometer in die Höhe reichen. Hier spielt sich der Großteil des Wetters ab, weshalb die Troposphäre auch als Wettersphäre bezeichnet wird.

Haloerscheinungen können in sehr unterschiedlichen Formen und Zusammensetzungen auftauchen: Von farbigen oder weißen Lichtringen, bis hin zu -bögen oder -flecken am Himmel erscheinen sie als diverse Lichtbilder.

Halo – Bedeutung

Ein Halo am Himmel trägt vor allem in der Wettervorhersage eine nicht zu vernachlässigende Bedeutung.

Denn im Zusammenhang mit Cirruswolken weisen sie auf schlechtes Wetter hin, das ungefähr zwei Tage später eintreten kann. Das ist nur die ungefähre Methode einer Vorhersage, da solche Wolkenschleier auch einfach vorbeiziehen können, ohne schlechtes Wetter zu verursachen. Jedoch kann das Wetterphänomen als Hilfestellung für Prognosen dienen.

Halo – Entstehung

Für die Entstehung von Haloerscheinungen müssen sich in der Luft zuerst Eiskristalle bilden. Dafür muss zu Beginn feuchte Warmluft auf Kaltluft treffen.

Das heißt, Warmluft steigt in die Höhe, trifft auf Kaltluft und gleitet über sie hinweg. Auf ihrem Weg nach oben kühlt die feuchte Luft ab. Da kalte Luft jedoch nicht in der Lage ist, so viel Wasserdampf aufzunehmen wie warme Luft, kondensiert das überschüssige Wasser. Aufgrund kleiner Staubteilchen in der Luft, fängt das Wasser anschließend schnell zu gefrieren an, wodurch sich hohe Eiswolken bilden.

In den meisten Fällen sind das die sogenannten Cirruswolken, die am Himmel weiß und wie zarte Fäden aussehen, weshalb sie auch Federwolken genannt werden. Eine ähnliche Wolkenart, die Halos verursacht, sind die Cirrostratuswolken. Diese bestehen gänzlich aus Eiskristallen und heißen aufgrund ihrer ausgedehnten schleierhaften Form auch Schleierwolken.

Durch diesen Ablauf gelangt Wasser in eine Höhe von 8 bis 10 Kilometer über der Erdoberfläche. Dort herrschen Temperaturen zwischen -15° C und -20° C, weshalb der Großteil an Wassertropfen zu Eiskristallen gefriert. Haloerscheinungen können sich nur mithilfe hexagonalen, also sechseckigen Eiskristallen entwickeln. Diese Art bildet sich erst unter -10° C.

Sobald dann Licht auf die Eiskristalle fällt, werden Lichtstrahlen am Kristall weggebrochen und es kommt zu einer Totalreflexion der Lichtstrahlen. Für uns äußert sich dieser Prozess dann als faszinierender optischer Lichteffekt.

Mehr dazu erfährst du in unseren Erklärungen der Themen Lichtbrechung und Reflexionsgesetz im Fach Physik.

Arten von hexagonalen Kristallen

Es können sich verschiedene Arten von hexagonalen Eiskristallen in der Luft bilden.

Dieser Prozess ist vor allem von Temperatur und Luftfeuchtigkeit abhängig. Je nach dem, wie diese beiden Faktoren im Verhältnis zueinander stehen, können sich verschieden strukturierte Kristallarten bilden.

Typische hexagonale Kristallarten sind folgende:

  • Plättchenkristalle
  • Säulenkristalle

Dabei bildet die sechseckige Form nur den Grundbau der Eiskristalle im hexagonalen Kristallsystem. Mit ihrer genauen Struktur entscheidet sich jedoch erst ihre Position in der Atmosphäre.

Denn ein Faktor für die Art der Halo Entstehung ist die Orientierung der Eiskristalle, also die Ausrichtung im Raum. Durch jede Ausrichtung entsteht eine andere Art von Haloerscheinung, nur der Weg des Lichts innerhalb des Kristalls bleibt dabei identisch.

Welche Position die Kristalle einnehmen, hängt von ihrer Größe ab. Sehr kleine Eiskristalle können sich beliebig verteilen, wohingegen sich größere Eiskristalle immer an der Stelle des größten Luftwiderstands befinden.

Beobachtung von Halo Erscheinungen am Himmel

Um Haloerscheinungen zu beobachten, muss man nicht unbedingt in den Norden fahren. Auch in Deutschland kann es zu solchen Lichteffekten kommen, da diese meist so weit oben in der Atmosphäre entstehen, wo es kalt genug für hexagonale Kristallbildung ist.

Wenn du Halo Phänomene entdecken möchtest, musst du also nicht einmal auf den Winter warten, da die Temperatur ab ungefähr 8 Kilometer Höhe bereits kalt genug ist.

In Europa beträgt die durchschnittliche Anzahl an Tagen, an denen solche Wetterphänomene beobachtet werden können, sogar über 80 Tage.

Wahrnehmung von Halo Erscheinungen

Haloerscheinungen zeigen sich uns in allen möglichen Spektralfarben, unterschiedlichen Größen und Lichtstärken.

Viele solche Lichtphänomene lassen sich nur schwer beobachten, da man leicht von der Sonne geblendet wird.

Halte am besten einen Gegenstand oder deine ausgestreckte Hand so zur Sonne, dass sie dich nicht mehr blendet. Dann solltest du leichter eine Erscheinung erkennen können.

In der Erklärung sprechen wir sehr viel von der Entstehung der Lichtphänomene um die Sonne. Natürlich kann ein Haloeffekt aber auch durch Mondlicht entstehen, wenn es hell genug ist. Durch die deutlich geringere Stärke der Lichtstrahlen lassen sich Halos um den Mond viel seltener entdecken.

Halo Erscheinungen - Häufige Phänomene

Es gibt viele verschiedene Haloerscheinungen und Kombinationen der einzelnen Arten, sodass ganz verschiedene Bilder aus Lichteffekten entstehen können. 95 % aller optischen Effekte in der Atmosphäre setzt sich aus einer Mischung von Halo Ringen und -Bögen, sowie Nebensonnen und Lichtsäulen zusammen. Im Folgenden erfährst du die wichtigsten Informationen zu diesen speziellen Lichteffekten.

22°-Ring

Wohl am häufigsten pro Jahr erscheint der 22°-Ring. Er lässt sich durchschnittlich zwischen 80 und 120 Tagen beobachten. Dem Namen kann man bereits entnehmen, dass der Ring mit einem Radius von 22° um die Sonne oder den Mond steht. Oft wird er auch “Kleiner Ring” genannt, da es noch vermehrt andere Haloringe mit deutlich größerem Radius gibt, die jedoch viel seltener und meist schwächer auftauchen.

Der 22°-Ring ist die häufigste der Haloerscheinungen. Der Lichtring befindet sich von dem/der Betrachter*in aus 22° entfernt und umkreist die Sonne oder den Mond.

Der Ring entsteht durch die Lichtbrechung an zufällig orientierten Eiskristallen. Häufig lässt sich aber auch vom 22° Ring nicht der ganze Lichteffekt, sondern nur die obere Hälfte beobachten.

Der 22° Ring ist nicht, wie viele andere Halos, vom Sonnenstand abhängig. Deshalb ist er manchmal sogar mehrere Stunden am Stück sichtbar.

Einen 22° Winkel kannst du dir ungefähr so vorstellen, wie das Verhältnis vom kleinen Finger und dem Daumen bei einer ausgestreckten Hand.

Obere und untere Berührungsbogen

Der 22°-Ring kann diverse Erscheinungsformen annehmen. Bei einem Sonnenstand bis 32° können sich sogenannte obere und untere Berührungsbogen bilden.

Der Lichteffekt grenzt an den 22°-Ring. Er sieht also aus, wie ein Lichtbogen, dessen Bogenmitte den Halo berührt. Die beiden Lichtäste, die von der Bogenmitte ausgehen zeigen vom Ring weg und blassen nach außen hin immer mehr aus.

Das kannst du auch am oberen Berührungsbogen in der folgenden Abbildung erkennen.

Wenn die Sonne tief steht, bilden die beiden Äste des oberen Berührungsbogens einen scharfen Winkel. Mit steigender Sonnenhöhe nähern sich die Äste immer mehr dem kleinen Ring. Mit zunehmendem Winkel werden sie länger mit dem unteren Berührungsbogen zusammen, wenn die Sonnenhöhe 32° beträgt.

Den oberen Berührungsbogen kann man zwischen 20 und 30 Tagen im Jahr erblicken. Im Gegensatz zu ihm sieht man den unteren Bogen nur extrem selten, da er meisten am Horizont verschwindet.

Umschriebener Halo

Sobald die Sonnenhöhe 32° überschreitet sprechen wir von einem umschriebenen Halo, da aus den immer länger werdenden Berührungsbögen ein geschlossener Ring entsteht. Wenn die Sonne tief steht, bilden die beiden Lichtstreifen des oberen Berührungsbogens einen scharfen Winkel.

Der entstandene Ring wird umschriebener Halo genannt.

Der umschriebene Halo ist ein geschlossener Ring, der aus dem oberen und unteren Berührungsbogen entstehen kann. Er berührt den 22°-Ring oberhalb und unterhalb der Sonne.

Der umschriebene Halo ist ebenso wie die Berührungsbögen stärker gefärbt als der 22°-Ring. Zur Sonne hin ist er rötlich und außen eher blau. Zu sehen ist dieser Lichteffekt an zwischen 15 und 25 Tagen im Jahr.

Nebensonne

Nebensonnen befinden sich auf Sonnenhöhe und stehen horizontal. Wie der Name bereits verrät, scheinen sie wie zwei kleine Sonnennachahmungen auszusehen.

Der Begriff der Nebensonne bezeichnet ein optisches Phänomen, bei dem rechts und links neben der Sonne helle Lichtflecken auftauchen.

Ihr Abstand zur tief stehenden Sonne beträgt 22°. Sie liegen also auf dem kleinen Ring. Bei hochstehender Sonne entfernen sich die Nebensonnen immer weiter vom Halo. Man kann sie häufig bis zu 80 Tagen im Jahr entdecken.

Für mehr Infos schaut gerne bei unserer Erklärung zur Nebensonne vorbei.

Lichtsäulen

Lichtsäulen sind Lichtreflexionen, die sich für unser Auge als in der Luft senkrecht nach oben stehende Streifen zeigen.

Lichtsäulen am Himmel sind Lichteffekte in der Atmosphäre, bei denen Eiskristalle in der Luft die Lichtstrahlen einer Lichtquelle reflektieren.

Dadurch, dass die Eiskristalle in der Luft übereinander schweben und Licht reflektieren, entsteht das Bild einer Lichtsäule.

Mehr zum Thema Lichtsäulen erfährst du in einer anderen Erklärung von uns!

Zirkumzenitalbogen

Der Zirkumzenitalbogen tritt als Lichteffekt fast ebenso häufig auf, wie der Regenbogen und ist trotzdem einer der unbekanntesten Haloerscheinungen. Er gilt als einer der schönsten und farbigsten optischen Effekte.

In der Abbildung kannst du den Zirkumzenitalbogen sehen, der stark farbig pigmentiert erscheint.

Aus diesem Grund passiert es auch des Öfteren, dass dieser Lichteffekt mit einem Regenbogen verwechselt wird. Ebenso wie Nebensonnen entsteht er an horizontal schwebenden Eisplättchen.

Der Zirkumzenitalbogen ist ein Lichtbogen, der über der Sonne entsteht.

Der Name des Lichteffekts beschreibt bereits seine Position. Der erste Wortbestandteil lässt sich auf das lateinische Wort circus zurückführen, also "um etwas herum kreisend". Der zweite Teil weist auf seine Höhenposition im Zenit hin.

Halo Erscheinung - Das Wichtigste

  • Haloerscheinungen sind Lichteffekte, die durch die Brechung und Reflexion von Licht an Eiskristallen zustande kommen.
  • Die Art eines Halos hängt von der Größe, Form und Orientierung der Eiskristalle ab, die säulen- oder plättchenförmig sein kann.
  • Halos lassen sich mindestens 80 Tage im Jahr beobachten.
  • 95 % aller Haloeffekte setzt sich zusammen aus einer Mischung von Halo Ringen und -Bögen sowie Nebensonnen und Lichtsäulen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Halo Erscheinung

Der Haloring ist ein optischer Effekt in der Atmosphäre, der durch Lichtreflexion entsteht und die Sonne oder den Mond umkreist. Je größer der Radius des Rings ist, desto schwächer ist der Lichteffekt.

Ein Halo entsteht durch die Totalreflexion von Lichtstrahlen an hexagonalen Eiskristallen, die sich in Cirrus- oder Cirrostratuswolken bilden.

Ein Halo kommt mindestens 80 Tage im Jahr vor.

Eine Haloerscheinung ist ein Lichteffekt, der durch die Brechung und Reflexion von Licht an Eiskristallen zustande kommt. 

Für eine Haloerscheinung braucht es hexagonale Eiskristalle an denen Licht gebrochen und reflektiert werden kann. Damit solche Eiskristalle entstehen können, müssen sich Eiswolken in der Troposphäre bilden.

Finales Halo Erscheinung Quiz

Frage

Was ist der Halo-Ring?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Halo-Ring ist ein optischer Effekt in der Atmosphäre, der durch Lichtreflexion entsteht und die Sonne oder den Mond umkreist. 

Frage anzeigen

Frage

Wie entsteht der Haloeffekt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Haloeffekt entsteht durch die Totalreflexion von Lichtstrahlen an hexagonalen Eiskristallen, die sich in Cirrus- oder Cirrostratuswolken bilden. 

Frage anzeigen

Frage

Der Begriff der ___ ist also eine Art Sammelbezeichnung für optische Wetterphänomene, die in der Atmosphäre entstehen.  

Antwort anzeigen

Antwort

Der Begriff der Haloerscheinungen ist also eine Art Sammelbezeichnung für optische Wetterphänomene, die in der Atmosphäre entstehen.  

Frage anzeigen

Frage

Haloerscheinungen können die Form ___ oder ___ Lichtringe, -bögen oder -flecken am Himmel annehmen. 


Antwort anzeigen

Antwort

Haloerscheinungen können die Form farbiger oder weißer Lichtringe, -bögen oder -flecken am Himmel annehmen. 

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet der Halo für die Wettervorhersage?

Antwort anzeigen

Antwort

Im Zusammenhang mit Cirruswolken weisen Halos auf schlechtes Wetter hin, das ungefähr 2 Tage später eintreten kann. 

Frage anzeigen

Frage

Welche Temperaturen herrschen zwischen 8 und 10 Kilometern über der Erdoberfläche? 

Antwort anzeigen

Antwort

-15° C bis -20° C

Frage anzeigen

Frage

Wie heißen die häufigsten Haloerscheinungen?

Antwort anzeigen

Antwort

  • 22°-Ring
  • Umschriebener Halo
  • Nebensonne
  • Lichtsäulen
  • Zirkumzenitalbogen
Frage anzeigen

Frage

Welche hexagonalen Kristallarten spielen bei der Entstehung von Haloeffekten eine Rolle?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Plättchenkristalle
  • Säulenkristalle
Frage anzeigen

Frage

Wie oft kann man Haloerscheinungen in Europa pro Jahr beobachten?

Antwort anzeigen

Antwort

mindestens 80 Tage

Frage anzeigen

Frage

Im Zusammenhang mit welchem Lichteffekt entstehen obere und untere Berührungsbögen?

Antwort anzeigen

Antwort

22°-Ring

Frage anzeigen

Frage

Wie entsteht ein umschriebener Halo?

Antwort anzeigen

Antwort

Der umschriebene Halo entsteht aus dem oberen und unteren Berührungsbogen.

Frage anzeigen

Frage

Mit was wird der Zirkumzenitalbogen oft verwechselt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Zirkumzenitalbogen wird, aufgrund seines farbigen Spektrums, oft mit einem Regenbogen verwechselt.

Frage anzeigen

Frage

Die Art eines Halos hängt von der ___,  der ___und ___ der Eiskristalle ab.

Antwort anzeigen

Antwort

Die Art eines Halos hängt von der Größe, der Form und Orientierung der Eiskristalle ab.

Frage anzeigen
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