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“.

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.

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

Halo – Bedeutung

Ein Halo am Himmel trägt vorwiegend 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.

Arten von hexagonalen Kristallen

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

Dieser Prozess ist vorwiegend von Temperatur und Luftfeuchtigkeit abhängig. Je nachdem, 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. Winzige 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.

Halo Ringe – Mond

In der Erklärung wird sehr viel von der Entstehung der Lichtphänomene um die Sonne gesprochen. 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 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.

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.

Sobald die Sonnenhöhe 32° überschreitet, wird von einem umschriebenen Halo gesprochen, 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 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.

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.

Lichtsäulen

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

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

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.

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

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.