Warum ist der Himmel blau?
(ra) Ein fast wolkenloser, klarer Himmel ist herrlich anzusehen: Schon eine Weile spannt sich über uns ein prächtiges Zelt in Azurblau. Aber warum ist der Himmel blau, obwohl Licht aus vielen unterschiedlichen Farben besteht? Auch hier kommt es – wie so oft im Leben – auf die richtige Wellenlänge an.
Das Azurblau bleibt uns auch mit allenfalls kleinen Eintrübungen in den nächsten Tagen erhalten: Vor allem in der Westhälfte Deutschlands bleibt der Himmel oft blau – im Osten gesellen sich ein paar weißgraue Wolken dazu.
Viele Farben machen das Sonnenlicht
Sonnenlicht wirkt für uns weiß, besteht aber aus einem ganzen Spektrum verschiedener Farben. Diese Farben verhalten sich wie Wellen im Meer – mit unterschiedlichen Längen und Geschwindigkeiten. Während rote Lichtwellen lang und träge sind, zeichnen sich blaue Wellen durch ihre Kürze und Schnelligkeit aus.
Bevor das Sonnenlicht unsere Augen erreicht, muss es die Erdatmosphäre durchqueren – eine Hülle aus zahllosen winzigen Luft- und Gasteilchen. Und genau hier geschieht etwas Faszinierendes:
Niklas Weise, Meteorologe bei WetterOnline, erklärt: „Wenn das Sonnenlicht durch die Atmosphäre reist, verhalten sich die einzelnen Farben ganz unterschiedlich. Rotes Licht durchquert die Atmosphäre nahezu ungehindert, da seine langen Wellen kaum mit Teilchen kollidieren. Blauem Licht hingegen begegnen ständig Moleküle, die es umlenken. Dadurch wird es in alle Richtungen gestreut – und genau deshalb erscheint uns der Himmel blau.“
Der physikalische Grund liegt in der Größe der Luftmoleküle: Diese sind deutlich kleiner als die Wellenlängen des Lichts. Kurzwelliges, blaues Licht wird daher viel stärker gestreut als langwelliges, rotes Licht. Dieses Phänomen wird als Rayleigh-Streuung bezeichnet und erklärt eindrucksvoll, warum sich unser Tageshimmel in einem klaren, satten Blau zeigt.
Der Himmel kann auch rötlich sein
Doch nicht immer zeigt sich der Himmel in Blau. Besonders morgens und abends, wenn die Sonne tief steht, nimmt der Himmel häufig rötliche Töne an. Der Grund: Das Sonnenlicht muss zu diesen Tageszeiten einen deutlich längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen. Dabei trifft es auf viel mehr Teilchen, die es streuen und abschwächen.
„In Kurzform kann man sagen: Mittags steht die Sonne hoch am Himmel und das Licht legt nur einen kurzen Weg zurück – der Himmel erscheint blau. Morgens und abends ist der Weg länger, das blaue Licht wird weitgehend gestreut, und es bleibt vor allem das rote Licht übrig – der Himmel erscheint rötlich“, so Niklas Weise.
Dieses faszinierende Wechselspiel aus Licht, Teilchen und Wellenlängen ist nicht nur schön anzusehen, sondern bietet auch spannende Einblicke in die Physik unserer Atmosphäre – ganz ohne Fernglas.
