Christoph Biemann

Frag doch mal Christoph

Warum und wieso ist das so, dass sind wohl die meisten Fragen die Kinder stellen. Hier könnt ihr die neun häufigsten Fragen und Antworten dazu finden. Vielleicht wusste die Eine oder Andere schon die Antwort und auch die Lösung.

Warum ist der Himmel blau?

Das Himmelsblau

Der Himmel erhält seine scheinbar blaue Färbung infolge der Streuung des Sonnenlichts an den Molekülen der Erdatmosphäre. Hierbei wird das kurzwelligere blaue Licht am einen Ende des sichtbaren Lichtspektrums etwa 16-mal stärker gestreut als das rote Licht am anderen Ende. Je nach Winkel zur Sonne ist das Streulicht unterschiedlich stark polarisiert. Leistungsverteilung von direktem und gestreutem Sonnenlicht.

Warum ist der Himmel blau?
a) Direktstrahlung von der Sonne
b) diffuse Strahlung des Himmels
c) Direktstrahlung bei niedrigem Sonnenstand

Die Sonnenstrahlung, die uns normalerweise weiß erscheint, ist aus einem Lichtspektrum verschiedener Wellenlängen zusammengesetzt. Dieses Spektrum wird vom Menschen aufgrund seiner Farbwahrnehmung als weiß empfunden, ist jedoch keine Eigenschaft des Sonnenlichtes selbst. Wird das weiße Licht in seine verschiedenen Wellenlängen aufgeteilt, nimmt der Mensch das Licht in Spektralfarben wahr. Dies wird zum Beispiel bei einem Regenbogen oder mit Hilfe eines Prismas sichtbar. Auch die Farben des nun monochromatischen Lichts sind keine Eigenschaft des Lichtes, sondern ist eine Zuordnung der menschlichen Farbwahrnehmung. Man muss nicht notwendigerweise monochromatisches Licht verwenden, um Licht farbig erscheinen zu lassen. Es genügt, wenn einige Wellenlängenbereiche des Sonnenlichts stärker oder weniger stark vertreten sind, als beim weißen Licht.

Beim Himmelsblau wird das Sonnenlicht an winzigen Molekülen der Luft gestreut, die erheblich kleiner sind als die Wellenlänge des Lichtes (Rayleigh-Streuung) und kann aus beliebigen Richtungen in unsere Augen gelangen. Das Bild zeigt, dass das Intensitätsmaximum der direkten Sonnenstrahlung im grünen Spektralbereich liegt, das Maximum des Streulichtes aber weit in den UV-Bereich wandert. Das genügt für ein Sonnenbad, das menschliche Auge ist dafür aber unempfindlich. Der Himmel scheint zu leuchten und dies vorzugsweise mit kurzwelligem Licht, das der Mensch als blau empfindet.

Der Ort mit dem blausten und klarsten Himmel der Erde, also dem intensivsten Himmelsblau, ist nach Messungen des britischen National Physical Laboratory Rio de Janeiro. In den oberen Schichten der Atmosphäre über der Stadt des Zuckerhuts gibt es nur sehr wenig kondensierte Flüssigkeit (Wassertröpfchen) und Staubpartikel, die den Durchtritt des kurzwelligen blauen Lichts stören könnten, was in einem besonders strahlenden Blau resultiert. Ungünstige Streuungseffekte der Atmosphäre sind es, die den Himmel andernorts eher weißlich-blau erscheinen lassen.