Ein Artikel von Dr. Ingo Bertram, ARD-Wetterredaktion, 30. Juni 2017
Während der Dämmerung ist das Licht, welches von oben kommt, besonders blau. Dieses blaue Licht bildet einen starken Farbkontrast zu der rötlichen Abenddämmerung am Horizont oder zu den Lichtern einer Stadt.
Am Tag wird die Farbe des Himmels maßgeblich durch die sogenannte Rayleigh-Streuung bestimmt. Das Sonnenlicht trifft auf die sehr kleinen Moleküle der Luft und ein Teil wird daran gestreut, die Richtung des Lichtwegs ändert sich. Das Besondere an der Rayleigh-Streuung ist, dass die Stärke der Streuung von der Wellenlänge des Lichts abhängt. Der blaue Anteil wird am stärksten gestreut. Dieses gestreute Licht erreicht uns aus allen Richtungen des Himmels, selbiger erscheint deshalb blau. Das direkt einfallende, ungestreute Sonnenlicht ist am Tag weiß, es fällt nicht auf, dass ein Teil des Blaus schon heraus gestreut wurde. Anders verhält sich das kurz nach dem Sonnenuntergang. Dann ist der Weg, den das Sonnenlicht durch die Atmosphäre nehmen muss, sehr weit. Das Blau ist weitgehend heraus gestreut und das verbleibende Sonnenlicht erscheint in Horizontnähe orange bis rot. Gäbe es nur die Rayleigh-Streuung, so würde der Abendhimmel über dem Beobachter, in der Nähe des Zenits, gelblich oder grünlich erscheinen. Auch dort würde nicht mehr viel blaues Licht ankommen. Im Zenit ist der der Himmel in der Zeit nach dem Sonnenuntergang und vor der nächtlichen Dunkelheit aber sogar besonders blau. Wie kommt das?
Im Bereich der Ozonschicht in 20 bis 30 Kilometern Höhe wird ein Teil des Sonnenlichts absorbiert, nicht aber das Blau. Bei steilem Lichteinfall am Tag fällt das jedoch nicht ins Gewicht. Um oder nach dem Sonnenuntergang fällt das Licht in dieser Höhe sehr schräg ein, der Lichtweg durch die Ozonschicht ist deutlich verlängert. So erklärt sich, warum das Licht im oberen Bereich des Himmels in der Dämmerung sehr blau ist. Ursache ist also die sogenannte Chappuis-Absorption, die der gleichnamige Wissenschaftler 1880 entdeckte. In der Wissenschaft fiel erst mit Verspätung auf, dass das blaue Licht am Abendhimmel nicht alleine mit der Rayleigh-Streuung, sondern nur durch die Chappuis-Absorption erklärt werden kann, nämlich erst im Jahre 1952 durch Edward Hulburt.
Für Fotografen ist die sogenannte blaue Stunde sehr interessant. Das blaue Licht sorgt für besondere Stimmungen. In der Natur hebt sich ein roter Abendhimmel in Horizontnähe deutlich vom tiefen Blau weiter oben ab. Das Blau bildet auch einen Kontrast zu den rötlichen oder gelblichen Lichtern einer Stadt. Von der Intensität des Lichts passt es für die Gebäudefotografie etwa eine halbe Stunde nach Sonnenuntergang besonders gut. Vorher ist es noch zu hell, die Lichter einer Stadt gehen im Tageslicht unter. In der dunklen Nacht sind diese dann sehr dominant, man bekommt außer den Lichtern nicht viel anderes aufs Bild. Während der blauen Stunde jedoch besitzt der blaue Himmel etwa dieselbe Helligkeit wie das Licht von Gebäude- und Straßenbeleuchtungen.
Die blaue Stunde dauert in der Regel nicht genau 60 Minuten lang. Am kürzesten ist sie mit nur etwa 20 Minuten in den Tropen. Bei uns sind es 30 bis 50 Minuten, mit der kürzeren Dauer zur Tag- und Nachtgleiche und dem längsten Andauern zu den Sonnenwenden. In Nordeuropa um den 60. Breitenkreis sind es im Sommer viele Stunden. Das Phänomen der blauen Stunde gibt es nicht nur nach dem Sonnenuntergang, sondern gleichermaßen auch vor dem Sonnenaufgang.
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Veröffentlichung mit freundlicher Genehmigung von Dr. Ingo Bertram
