Korona

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Korona

Eine Korona (oder Kranz) ist eine atmosphärisch-optische Erscheinung. Sie wird durch die Beugung von Licht in der Atmosphäre verursacht: Lichtstrahlen werden durch in der Luft schwebende kleine Teilchen aus ihrer ursprünglichen Richtung abgelenkt. Bei einer Korona sind dies die Wassertröpfchen und Eiskristalle der in der Luft schwebenden Wolken

Die Korona besteht aus der sogenannten Aureole als heller, innerer Kern (oft weiß-gelb oder blau-weiß, der von einem rötlichen bzw. braun-roten Saum umgeben ist), um den sich idealerweise weitere farbige Ringe anschließen, meist konzentrisch angeordnet. Diese Ringe werden auch als die eigentlichen Kränze bezeichnet.

In vielen Fällen ist nur die Aureole sichtbar (als typischer Hof um den Mond). Wenn jedoch die Korona vollständig entwickelt ist (Aureole + Kränze), kann sich ein System mit bis zu drei oder vier farbigen Ringen ausbilden.

Die typische Ansicht einer Aureole in flacher Schichtbewölkung ist das hier:

Eine Aureole um die Sonne als innerster Bereich der Korona
Eine Aureole um die Sonne als innerster Bereich der Korona

In diesem Fall ist nur ein Ring zu sehen. Ist die Korona hingegen vollständig ausgeprägt, so sind außer der Aureole mit dem ersten Ring noch ein zweiter Ring oder mehrere Farbringe zu sehen. Hier das Beispiel einer Korona mit einem dreifachen Ringsystem um die Sonne:

Korona mit dreifachem Ringsystem in dünnem Altocumulus
Korona mit dreifachem Ringsystem in dünnem Altocumulus

An die Aureole schließen sich die Farbringe an, wobei die Farbenfolge von innen nach außen stets mit Violett beginnt und über Blau, Grün, Gelb hin zu Rot geht (nicht in jedem Ring sind alle Farben enthalten). Nach außen hin wird die Farbintensität der Ringe sehr schnell deutlich schwächer:

Die Farbabfolge einer Korona (Detail)
Die Farbabfolge einer Korona (Detail)

Ein Zusammenhang besteht dabei auch zwischen der Größe der beugenden Teilchen (= Wolkentröpfchen) und der Größe der Farbringe einer Korona. Je kleiner die Teilchen, umso größer erscheinen die Farbringe:

Die Farbabfolge einer Korona (Detail)
Die Farbabfolge einer Korona (Detail)

Die Sonne ist mitunter tagsüber zu hell, um eine Korona ungestört beobachten zu können. Daher ist das Abdecken der Sonnenscheibe oder aber das Betrachten der Korona in einer Wasserfläche sinnvoll. Aber auch um den Mond treten teilweise sehr ausgeprägte Koronen auf:

Korona um den Mond
Korona um den Mond

Nicht immer sind die Farbringe einer Korona als konzentrische Kreise angeordnet. Veränderungen in der Tropfengröße und -verteilung innerhalb der für die Korona verantwortlichen Wolkenschicht können dazu führen, dass die Koronen nicht kreisförmig, nur teilweise oder aber auch verzerrt erscheinen, wie dies z.B. in der nächsten Abbildung zu sehen ist:

Verzerrte Korona (distorted corona)
Verzerrte Korona (distorted corona)

In folgendem Bild ist gut zu sehen, wie sich der Abstand der Farbringe einer Korona sehr rasch ändern kann. In diesem Fall ist das dadurch zu erklären, dass die Wolkentröpfchen im Innern der Wolkenschicht (links unten im Bild) deutlich und offenbar sprunghaft größer sind als am Rand des Altocumulus.

Verzerrte Korona (distorted corona) (Detail)
Verzerrte Korona (distorted corona) (Detail)

Gerade in solchen Fällen werden die Koronen oft auch mit dem Phänomen des Irisierens verwechselt, das ebenfalls eine mit den Koronen eng verwandte Beugungserscheinung ist. Bisweilen sind Koronen und Irisieren gleichzeitig vorhanden:

Korona und Irisieren gleichzeitig in dünnem Altocumulus
Korona und Irisieren gleichzeitig in dünnem Altocumulus

Die Unterscheidung zwischen Korona und Irisieren ist mitunter schwierig. Doch kann man bei einer irregulären Farbabfolge innerhalb der Erscheinung oder bei der Tatsache, dass entlang von Wolkenrändern die Farben besonders gut ausgeprägt sind, von Irisieren ausgehen (siehe dort). Das folgende Bild zeigt einen Irisieren eines Altocumulus in der Nähe der Sonne.

Irisieren nahe der Sonne
Irisieren nahe der Sonne

Die Tröpfchengröße in den Wolken, in denen sich Koronen bilden, liegt meist in der Größenordnung zwischen 10 und 20 µm (und ist damit deutlich größer als beim Irisieren). Eine solche Verteilung findet sich vor allem in solchen Wolken, die für das Sonnenlicht durchsichtig sind, und in denen hinsichtlich des Tropfenwachstums keine allzu dynamische Entwicklung stattfindet, wo also keine größeren oder kleineren Tröpfchen entstehen und die Lichtbeugung stören würden.

Besonders häufig kann eine Korona daher in dünnem Altocumulus stratiformis oder in größeren Flächen von Altocumulus lenticularis beobachtet werden, auch in flachem Stratocumulus zeigt sie sich mitunter (seltener in Altostratus, und an Cumulusrändern werden oft nur Aureolen beobachtet). Aber auch in Eiswolken werden Koronen mitunter gesichtet (wodurch allein schon die Existenz von häufigen Aureolen um den Mond in Cirrostratus hindeutet). Offensichtlich können auch Eiskristalle, die nicht kreisförmig gestaltet sind, zu Beugungserscheinungen führen.

Darüber hinaus entstehen Koronen auch an Pollen in der unteren Atmosphäre (Pollenkoronen). Koronen an vulkanischen Asche- und Staubteilchen in der oberen Troposphäre bzw. in der Stratosphäre werden als Bishop’scher Ring bezeichnet. Hier besteht die Korona im wesentlichen nur aus der Aureole. (Einträge in Kürze.)

(Text und Bild, alle Rechte: Dr. Martin Gudd)
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