Seltener Crown Flash über einer Gewitterwolke auf den Philippinen beobachtet!

Crown Flashs sind seltene Lichteffekte in der Atmospähre, die oberhalb von Gewitterwolken zu beobachten sind. Sonnenlicht bricht sich an Eiskristallen in der Luft. Die Eiskristalle folgen dabei dem dynamischen magnetischen Feld über der Wolke, sodass es aussieht, als würde sich der Lichteffekt bewegen.

Crown Flash
Crown Flashs werden auch als leaping sundog (hüpfende Nebensonne) bezeichnet. Bild: YouTube

Der Crown Flash ist ein relativ seltenes atmosphärisches Wetterphänomen. Dabei handelt es sich um ein weißes Lichtbündel, das auf Gewitterwolken entsteht und sich dort hin- und herbewegt. Weitere Bezeichnungen sind "Kronenblitz" oder "Leaping Sundog" (hüpfende oder springende Nebensonne), was auf die Verwandtschaft mit Phänomenen wie Nebensonnen hinweist.

Erklärt wird die eigentümliche Bewegung des Lichts mit den Eiskristallen oberhalb der Gewitterwolke. Die Eiskristalle richten sich am starken elektrischen Feld der Gewitterwolke aus und leiten entsprechend das Licht um. Wenn sich innerhalb der Gewitterwolke durch Blitze die Spannung entlädt, sorgt das für Schwankungen des elektrischen Felds außerhalb der Wolke. Die Eiskristalle orientieren sich daran – und spiegeln und brechen das Licht analog zur Felddynamik.

Bei den Eiskristallen handelt es sich um säulen- oder plättchenförmige Kristalle im hexagonalen Kristallsystem, die durch Refraktion und Reflexion das Licht umlenken und bündeln können.

Im Video sieht man einen Crown Flash, der sich oberhalb einer Gewitterwolke hin- und herbewegt. Die Form der Lichtreflektion ist ein Indiz für die Dynamik der Feldlinien des elektrischen Feldes, an dem sich die Eiskristalle ausrichten und das Licht brechen.

Erstmals beschrieben wurden Crown Flashs 1971 in einem Artikel in Nature von Maurice Graves, John Gall und Bernard Vonnegut. Die Forscher konnten beobachten, dass die Lichtbewegung oberhalb einer aktiven Gewitterwolke ungefähr von Sekundendauer ist. Dabei gehe der Aufhellungseffekt stets mit den Blitzen in der Wolkenmasse einher. Am oberen Ende der Wolke würde dabei entweder eine Wolkenfahne verschwinden oder wieder auftauchen.Vonnegut führte zum Nachweis, dass die Eiskristalle die Ursache für das optische Phänomen waren, zwei Experimente durch. Ein Cold-Box-Experiment, dass die Wetterbedingungen nachahmte, konnte die Natur der Lichtreflexionen, die Eiskristalle in einem sich verändernden elektrischem Feld haben, imitieren. Darüber hinaus zeigten Messungen der Lichtveränderungen mit einer Photozelle, dass in den sonnenbeschienen Gewitterwolken sowohl Zunahmen als auch Abnahmen der Lichtmenge zum Zeitpunkt der Blitze auftreten.
Nebensonne
Nebensonnen entstehen ebenfalls durch Lichtreflexion und -refraktion an Eiskristallen. Bild: DWD, Rüdiger Manig

Optische Phänomene, die mit Kronenblitzen verwandt sind, sind Nebensonnen und Halos, die ebenfalls durch das reflektierte Licht an Eiskristallen entstehen. Damit Halos entstehen können, müssen Eiskristalle in einer bestimmten Atmosphärenschicht vorhanden sein. Meist geschieht das, wenn es sehr kalt ist. An den äußersten Punkten der Halos können sich außerdem Nebensonnen bilden. – Durch die Nähe einer Gewitterwolke bei einem Crown Flash verzerren sich diese Lichtreflexionen und geraten analog zum elektrischen Feld der Wolke in Bewegung.