Bei Wanderungen durch eine Nebelschicht ist es besonders empfehlenswert, an der Nebelobergrenze auf diese optischen Effekte zu achten. Um sie zu beobachten, muss man – ähnlich wie bei einem Regenbogen – meist mit dem Rücken zur Sonne stehen.
Hier die häufigsten optischen Phänomene im Nebel und ihre Besonderheiten:
Glorie
Eine Glorie zeigt sich als farbige Lichtbögen oder -kreise um den eigenen Schatten. Jeder Bogen ähnelt dabei einem Regenbogen: innen bläulich, außen rötlich. Im Zentrum umgibt eine runde, helle Fläche den Schatten des Beobachters.
Die Entstehung dieser Bögen ist ein komplexes Zusammenspiel verschiedener optischer Effekte. Zunächst wird die Sonnenstrahlung in kleinen Wassertröpfchen zurückgestreut, wobei sich der Lichtstrahl als Grenzflächenwelle in der Tropfenoberfläche ausbreitet. Nach der anschließenden Beugung an den kleinen Wassertröpfchen entstehen durch Interferenz des gebeugten Lichtes die charakteristischen ringförmigen Strukturen.
Man kann diese optische Erscheinung vor allem am Nebelrand beobachten, wenn die Sonnenstrahlen von hinten auf die Wolken fallen. Das gleiche Phänomen lässt sich oft auch aus einem Flugzeug beim Durchbrechen einer Wolkendecke beobachten. Eine verwandte Lichterscheinung ist der sogenannte Heiligenschein, der durch Tautropfen etwa auf einer Wiese entsteht.
Brockengespenst
Das Brockengespenst tritt häufig gemeinsam mit der Glorie auf. Es handelt sich dabei um den eigenen Schatten, der in eine tiefer gelegene Nebelschicht projiziert wird. Anders als bei einem gewöhnlichen Schattenwurf auf festen Oberflächen erscheint dieser Schatten in die Tiefe projiziert und dadurch perspektivisch vergrößert.
Besonders eindrucksvoll wird das Phänomen, wenn man sich nahe an der Nebelschicht befindet – dann können die Größe und die Bewegungen des eigenen Schattens regelrecht erschreckend wirken. Seinen Namen verdankt das Phänomen seiner ersten dokumentierten Beobachtung: Johann Esaias Silberschlag beschrieb es erstmals im Jahre 1780 auf dem Brocken im Harz.
Nebelbogen
Der Nebelbogen, manchmal auch „weißer Regenbogen“ genannt, erscheint als kreisförmiger, weiß leuchtender Bogen. Seine Entstehung ähnelt der eines gewöhnlichen Regenbogens, wobei neben Brechung und Reflexion des Lichts auch Beugungseffekte eine wichtige Rolle spielen.
Der Nebelbogen unterscheidet sich vom gewöhnlichen Regenbogen durch seine besonderen Eigenschaften. Er erscheint deutlich breiter und zeigt ein charakteristisches Farbspiel: Der äußere Rand schimmert gelblich, während der innere Rand einen bläulichen Ton aufweist. Der Bereich dazwischen erstrahlt in reinem Weiß. Die Sichtbarkeit des Nebelbogens hängt stark von der Größe der Wassertröpfchen ab. Werden diese kleiner als etwa 5 Mikrometer, wird das Licht zu schwach, um noch wahrgenommen zu werden.
Schattenstrahlen
Im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Phänomenen sind Schattenstrahlen zu beobachten, wenn man in Richtung Sonne blickt. Diese optische Erscheinung wird auch als Strahlenbüschel oder Nebelstrahlen bezeichnet, im englischen Sprachraum kennt man sie als „crepuscular rays“.
Besonders gut lassen sich diese Strahlen beobachten, wenn man sich im Schatten von Bäumen befindet und in Richtung Sonne schaut. An den von der Sonne beschienenen Bereichen wird das Licht an den kleinen Nebeltröpfchen gestreut, wodurch ein scheinwerferähnlicher Effekt entsteht – fast als könnte man die Sonnenstrahlen selbst sehen.
Titelbild: Schöpfl Observatorium über dem Nebel / Peter Wölflingseder