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RESEARCH PRODUCT

Die Farbe des Himmels

F. MöllerK. BullrichE. De Bary

subject

GeophysicsGeochemistry and Petrology

description

I.-Es werden die Grundlagen fur eine Berechnung der Farbe des Himmels zusammengestellt. Die Lichtstreuung an Luftmolekulen ist nach Richtungs- und Wellenlangenabhangigkeit bekannt. Fur das Aerosol, das aus Wassertropfchen (Brechungszahlm=4/3) bestehend angenommen wird, ist die Abhangigkeit der Streuung vom Streuwinkel und von der Wellenlange durch neuere Arbeiten bekannt; die Veranderung mit dem Brechungsindex der Tropfchen kann fur den Fall, dass diese aus stark verdunnten. Salzlosungen bestehen, abgeschatzt werden. Die Streufunktion fur ein nicht homogenes sondern aus einem Spektrum verschiedener Tropfengrossen bestehendes Aerosol wird unter der Annahme abgeleitet, dass die vonJunge im Mittel gefundene Tropfenverteilung vorliegt. Damit ergibt sich die Abhangigkeit der Streufunktion von Wellenlange und Dunstgehalt. Sei findet ihre Verwendung in der Formel fur die primare Streustrahlung eines Himmelspunktes.-II.-Es werden fur 7 Wellenlangen im sichtbaren Spektrum die Intensitat des primaren Streulichtes der im Sonnen- und im Gegenvertikal in 90, 85, 60, 30 0° Zenithdistanz, sowie beiderseits der Sonne in 10° Abstand gelegenen Himmelspunkte bei 2 Sonnenhohen und vier verschiedenen Trubungszustanden der Atmosphare gerechnet. Durch Auswertung im Farbdreieck werden hieraus die farbtongleiche Wellenlange, die Farbsattigung und die Leuchtdichte bestimmt und die Veranderung dieser charakteristischen Grossen im Sonnenvertikal mit dem Trubungszustand der Atmosphare diskutiert.-III.-Die Einflusse der zweifachen Streuung innerhalb der Atmosphare, der Beleuchtung der Atmosphare durch Reflexstrahlung des Bodens und der Vielfachstreuung werden bestimmt. Hierfur finden einmal die Methode der vertikalen Strahlungsstrome (die die Abhangigkeit der sekundaren Streuung von Azimuth nicht zu erkennen gestattet), zum zweiten die direkte Berechnung der Sekundarstreuung aus der Atmosphare und vom Erdboden Verwendung. Letzteres, Verfahren ist wegen der notwendigen mehrfachen numerischen Integrationen sehr langwierig. Es gestattet jedoch allein klare Abschatzungen fur den sonnennahen Himmelsteil. An drei berechneten Punkten wird gezeigt, dass die Wirkung der sekundaren Streuung in Sonnennahe etwa 30%, an sonnenfernen Himmelspunkten etwa 50% des Himmelslichtes ausmacht, und dass sie fur die korrekte Erfassung des Farbtones und der Farbstattigung wesentlich ist.

https://doi.org/10.1007/bf01992459