Wieso ist der Himmel nicht immer genau gleich blau?

Dass der Himmel nicht immer blau aussieht, auch, wenn keine Wolken ihn verdecken, sollte jeder schon einmal bemerkt haben. In der Dämmerung, egal, ob morgens oder abends, kann er orange, gelb, rot oder pink sein, teilweise sogar violett. Insbesondere im Winter habe ich immer wieder extrem grelle pinke oder violette Färbungen gesehen. Außerdem gibt es natürlich auch noch Tage, an denen der Himmel sehr grau wirkt. Bei Gewitter wird er ungefähr pflaumenfarben und bei Hagel soll er sogar grünlich werden.

Aber auch, wenn der Himmel mal blau ist, ist er nicht immer gleich blau. An manchen Tagen ist das Blau satter, an manchen schwacher. Auch die Helligkeit kann variieren. So war der Himmel hier gestern mittags beispielsweise ganz fein Hellblau, schon pastellartig, ich kann mich aber auch an einige heiße Sommertage erinnern, an denen er schon richtig satt mittelblau war. Das war schon ein sehr ungewöhnlicher Anblick, denn so eine Farbintensivität habe ich beim Himmel bisher leider wirklich nicht so oft sehen können, oder zumindest nicht, wenn es um einen blauen Himmel ging. Grelle Dämmerungen gibt es ja, wie gesagt, schon häufiger.

Aber wieso unterscheidet sich das Blau des Himmels von Tag zu Tag? Was für Faktoren spielen da alles eine Rolle? Ist auch die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit ein Faktor? Besonders schön wäre es, wenn hier jemand vielleicht auch eine simple, kindgerechte Antwort parat hätte. Ich muss die Sache nämlich auch einem jüngeren Menschen erklären, der mit Fachbegriffen wenig anfangen kann.

Soviel ich weiß liegt die blaue Farbe an der Lichtbrechung durch die Atmosphäre. Ich glaube die Farbe des Himmels wird ab einer gewissen Feuchtigkeitsgehalt der Luft immer blässer oder gräulicher. Und soviel ich beobachtet habe, ist der Himmel im Sommer strahlend blau und so hell, dass man kaum hinschauen kann und wird gegen den Wintermonaten weniger intensiv und pastellfarbener. Ich erkläre es mir damit, dass die Sonne im Sommer näher zu der Erde steht als im Winter, und somit mehr Lichtstrahlen auf die Erde auftreffen und es somit zu einer ,,konzentrierteren" Farbe kommt.

Dass in der Dämmerung der Himmel rötliche Farben dazubekommt, kommt davon, dass die Sonne nur mehr sehr flach über die Erde scheint und durch diesen Winkel wird das Licht dann anders gebrochen. Durch ein Zusammenspiel der Intensität und des Einscheinwinkels kommt es dann zu diesen Farbmischungen.

Lustiger Weise habe ich erst kürzlich auf der Uni in meinem Zweitfach (Geographie) im Modul "Klimatologie" darüber eine Klausur geschrieben und kann dir nun (so hoffe ich) eine sehr gute Auskunft darüber geben, wieso die Atmosphäre unregelmäßige Farben hat, dies ist nämlich etwas komplizierter als man sich das Ganze vorstellt.

Du musst dir vorstellen, dass das menschliche Auge eine starke Aufgabe hat. Die Sonne strahlt kurzwellige Strahlungen aus, die Erde hingegen langwellige Strahlungen. Die langwelligen Strahlungen, kann unser Auge nicht wahr nehmen, die kurzwelligen hingegen schon. Nun gibt es ein Bereich der kurzwelligen Strahlung, die unser Auge konkret wahrnehmen kann. Wenn die Strahlungen eine "Länge" von 350 - 700 µm haben, werde diese von uns wahrgenommen. Desto kurzwelliger (also bei 350) sehen es unsere Augen als violett vor. Alles unter 350 µm nennt man auch UV-Strahlung, die wir bekanntlich nicht sehen können. Bei 700 µm sehen wir rot, alles darüber ist die Infrarotstrahlung, die wir wiederum NICHT sehen.

Wenn du genau in die Sonne guckst, wirst du bemerken, dass die Sonne weiß ist (ja, nicht gelb wie man sie immer malt). Die Strahlung der Sonne, kommt nun durch die Atmosphäre und je nach Höhe gibt es verschiedene Stoffe, die die Sonnenstrahlung streuen. Spontan fällt mir das Ozon ein, denn nicht umsonst heißt es Treibhauseffekt. Und nun kommt es auf die wichtigste Sache an, nämlich an welchem Standpunkt du bist und welche Uhrzeit es ist.

Wir gehen davon aus, dass wir auf dem Land sind und die Sonne lacht und wir haben wenig Wolken. Der Himmel wird dir extrem blau erscheinen, denn die kurzwelligen Strahlungen, kommen "schneller" bei dir an. Jetzt fragt man sich, wieso der Himmel nicht rot oder grün oder Ähnliches ist. Kurzwellige Strahlung wird besser reflektiert, als langwellige Strahlungen. Da die Sonne nur kurzwellige Strahlung abschickt, wird diese demnach reflektiert und gestreut und teilweise absorbiert, bis sie in unserem Auge ankommt. Normalerweise, wäre der Himmel rot, doch da gibt es folgendes was wir in der Atmosphäre haben.

Es handelt sich dabei um sogenannte Aerosole (Partikel in der Luft). Also z. B. CO2-Ausstoß, halt komplette Emissionen. Diese reflektieren (und teilweise absorbieren) die kurzwellige Strahlung. Jedoch ist der Weg bis nach dir nicht besonders weit, demnach kommen nicht extrem viele Reflektionen zum Einsatz. Es wird also "nur" bis in den blauen Bereich reflektiert. Jetzt stellt sich die Frage, wieso ist die Erde dann nicht violett? Auch dies hat in höheren Schichten zu tun, denn da ist das Ozon mit beschäftigt, dieses "klaut" die violette Farbe. Und et voilà der Himmel ist blau. Ich hoffe, dass es bis hier hin verständlich war. Wirklich verstehen tut man es wahrscheinlich erst, wenn man sich damit auseinander setzt, wie ich an der Uni.

Jetzt noch zu deiner 2. Teilfrage. Wieso sieht der Himmel dann immer unterschiedlich aus? Ich kann dir sagen, dass der Himmel um 12 Uhr grundsätzlich die gleiche Farbe hat. Die Farbe trügen tun Wolken, die sich bilden und eventueller Schattenwurf, der Wolken. Wolken sind in diesem Sinne noch ein komplett anderes Kapitel, welches ich aber nicht aufrollen will.

Es ist aber wahr, dass der Himmel um 18 Uhr an der gleichen Stelle eine andere Farbe hat. Wieso? Habe ich oben schon erklärt. Die kurzwelligen Strahlungen brauchen einen längeren Weg bis nach dir, demnach haben die Aerosole "mehr Zeit" die kurzwelligen Strahlungen zu reflektieren/absorbieren. Die "blaue" Farbe wird demnach stärker gestreut als um 12 Uhr und wird demnach immer mehr in Richtung rot gehen. Und so erklärt sich, wieso es eine verschiedene Himmelsfarbe gibt.

Ich gebe dir noch ein praktisches Beispiel. Du planst einen romantischen Abend mit einem Sonnenuntergang. Wo gehst du eher hin, auf eine einsame Insel oder in das Industriegebiet? Die Antwort hier drauf ist, dass du dich lieber in das Industriegebiet setzt.

Der Himmel erscheint bei einem Sonnenuntergang rot. Die kurzwelligen Strahlungen haben (aufgrund der Entfernung der Sonne) so viel Zeit, dass die Aerosole in der Luft die blaue Farbe bis zum Exzess ausfiltrieren, sodass am Ende die Farbe rot übrig bleibt. Da es auf die Aerosole in der Luft ankommt, ist das Industriegebiet für einen Sonnenuntergang schlauer, als eine einsame Insel, da im Industriegebiet mehr "Ausstoßpartikel" vorhanden sind, als auf einer einsamen Insel.

So, ich hoffe, dass das eventuell etwas klar wurde. Wenn du dich da etwas durchliest, wirst du vielleicht mit Bildern noch einiges mehr verstehen und dann auch verstehen, wieso ein Baum grün erscheint und wieso die Wolken z. B. weiß sind. Es ist wirklich spannend und war in meinem Modul "Klimatologie" eines der interessantesten Sachen, die ich jemals gehört habe. Gerne würde ich mich immer wieder in diese Vorlesung setzen. Das Lernen für dieses Thema fiel mir, demnach auch viel einfacher!