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Luftspiegelung

 
     
  Licht gelangt von einem Sichtziel auf mehreren Wegen (bei terrestrischer Refraktion auf nur einem Weg) durch die Atmosphäre zu einem Beobachter, und deshalb wird das Sichtziel mehrfach, manchmal auch auf dem Kopf stehend, gesehen (Abb. 1). Eine Luftspiegelung wird verursacht durch ungewöhnliche Krümmung der Ausbreitungsrichtung des Lichtes von einem Sichtziel beim Weg durch die Atmosphäre infolge Refraktion, wenn die Luftdichte wegen Temperaturänderungen und damit der Brechungsindex der Luft besonders ungewöhnliche vertikale Profile aufweist. Der physikalische Prozess ist keine Spiegelung an festen oder flüssigen Oberflächen, sondern ist Totalreflexion an Luft mit ungewöhnlicher vertikaler Schichtung. Eine Luftspiegelung nach unten lässt sich oft an heiteren, windschwachen Sommertagen über asphaltierten Strassen oder über Wüste beobachten, wenn infolge sehr starker Temperaturabnahme mit der Höhe der Beobachter nicht die dunkle Strasse sieht, sondern vielmehr das Licht vom hellen Himmel, das an der Luft über der Strasse reflektiert wurde, wodurch man den Eindruck hat, eine Wasserfläche zu sehen. Eine Luftspiegelung nach unten ist auch die Ursache, wenn man in der Wüste die Silhouette einer fernen Ortschaft samt dem Himmel über ihr wie an einer Wasserfläche reflektiert sieht. Wenn die Lufttemperatur vom Boden nach oben ungewöhnlich stark zunimmt, tritt Luftspiegelung nach oben auf (Abb. 2), wodurch das Sichtziel einmal am Horizont und ein zweites Mal in den Himmel gehoben gesehen wird. Besonders komplizierte Luftspiegelungen haben manchmal eigene, vom Volksmund geprägte Bezeichnungen erhalten, wovon die bekannteste die Fata Morgana (Abb. 3) ist. Sichtziele hinter dem Horizont werden sichtbar, und durch Verzerrungen der Objekte erscheinen die seltsamsten Bilder, z.B. sieht man in Wüstengebieten durch Spiegelung des Himmels Wasserflächen oder Burgen und Gebirge, die es nicht gibt. Die Menschen in Kalabrien glaubten, die Fee Morgana (eine Gestalt der Mythologie) gaukele ihnen Trugbilder vor.

LuftspiegelungLuftspiegelung 1: mehrfache Luftspiegelung nach oben.

LuftspiegelungLuftspiegelung 2: Lichtwege bei einer Luftspiegelung.

LuftspiegelungLuftspiegelung 3: Fata Morgana über dem Meer in Südwest-Finnland.
 
 

 

 

 
 
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