Ein Schauspiel am sommerlichen Nachthimmel

Ursprung, Entstehung, Forschung und Fotografie der höchsten Wolken unserer Atmosphäre

Ein Bericht von Thomas Grunge, März 2026

Erstes Interesse an atmosphärischen Erscheinungen

Während Sonne, Mond, Planeten und Sterne bereits seit mehreren tausend Jahren Gegenstand der Forschung waren, war die Atmosphäre jener Ort in dem all die „erschroecklich Wunderzeychen“ auftraten, die für die menschliche Existenz von Bedeutung sein konnten und deshalb für die Forschung nicht hinterfragbar war (Abb.1).

Diese Auffassung änderte sich erst allmählich im 18. Jahrhundert durch ungewöhnliche Polarlichter (Abb.2).

Im folgenden Jahrhundert kam es, durch die Folgeerscheinungen des Krakatau-Ausbruchs ab Herbst 1883, weltweit zu auffallende Dämmerungserscheinungen infolgedessen Rückschlüsse auf die globale atmosphärische Zirkulation gezogen werden konnten (Abb.3, Abb.4).

Erste Untersuchungen der Hochatmosphäre

Im Juni des Jahres 1885 wurden erstmals silberne Wolken im Dämmerungsbereich durch den Engländer Backhouse in Bad Kissingen beschrieben. Möglicherweise wurden sie schon früher gesehen, müssen aber als Polarlichter, Meteorschweife, verstärktes Nachthimmelslicht (Zodiakallicht) o. ä. beschrieben worden sein.

Der Berliner Astronom Otto Jesse (1838 – 1901) (Abb. 5), der sich bereits mit Höhenbestimmungen von Wolken und dem Polarlicht befasst hatte, war an diesen bisher unbekannten Erscheinungen interessiert. Er begann ab 1883 an der Berliner Sternwarte, die damals von Wilhelm Foerster geleitet wurde. mit der Sammlung aller bekannt gewordenen Beobachtungen. Kurz danach gab Jesse eine erste zusammenfassende Darstellung dieser Wolken heraus und vermutete darin, dass es sich hierbei um ein höchst ungewöhnliches Phänomen handeln müsse. Jedenfalls zeigten die ersten überschlägigen Rechnungen, dass die silbernen Wolken in Höhen auftreten, von denen man bislang nicht wusste, dass sich die Erdatmosphäre bis dorthin erstreckte.

Ab 1885 wurde das Berliner Programm der Hochatmosphäre ins Leben gerufen. Entscheidend war der Einsatz der gerade erst entwickelten Photographie im Zusammenspiel mit der Telefonie, mit der an verschiedenen Orten, zeitgleich Aufnahmen von Wolken erstellt wurden.

Bereits die ersten Vermessungen ergaben, dass die Leuchtenden Nachtwolken ziemlich konstant bei 82 km Höhe auftraten.

Ferner zeigte sich, dass auf der Nordhemisphäre lediglich während der Sommermonate Mai-August Leuchtende Nachtwolken nachgewiesen werden konnten, sie aber nicht jede Nacht zu sehen waren (Abb.7).

Jesse fand heraus, dass Nachleuchtende Wolken starke interne Geschwindigkeitsänderungen von bis zu einigen hundert Kilometern pro Stunde zeigten.

Weitere Forschung

Jesse sah die Leuchtenden Nachtwolken als eine Art Indikator für bestimmte hochatmosphärische Prozesse an.

Andere diskutierten die Hypothese eines kosmischen Ursprungs, wie z.B. das Tunguska-Ereignis von 1908 oder den Durchgang des Halleyschen Kometen von 1910/10. In beiden Fällen wurden anomal helle Nächte beobachtet, bei denen Leuchtende Nachtwolken auftraten.
Weitere Überlegungen betrafen den kausalen Zusammenhang mit den permanenten Meteorströmen, bzw. befassten sich mit der Frage, inwieweit die mikrometeoritische Substanz im Mesopausenbereich zur Ausbildung der Leuchtenden Nachtwolken beitragen könne. Vestine hatte bereits 1934 in einer umfassenden Studie das Auftreten der Leuchtenden Nachtwolken mit der Rate der Meteorströme verglichen und herausgefunden, dass kausale Zusammenhänge bestehen können. [8]

Alfred Wegener kam 1912 zu der Auffassung, dass diese Wolken aus kondensiertem Wasserdampf in Eisform bestünden [7], die mit dem Krakatau-Ereignis in jene Atmosphärenschichten gelangt waren.
Der Gedanke, dass es sich um Eiswolken handele, die an Kondensationskernen (etwa als Folge der Ablagerung mikrometeoritischer Staubpartikel) entstehen, hat sich bis heute gehalten.

Zusammenfassung

Die Entdeckung der Leuchtenden Nachtwolken vor einhundert Jahren hat der Physik der Hochatmosphäre den Weg bereitet: Mit einem kombinierten Forschungsprogramm (visuelle/photographische Überwachung) gelang es Otto Jesse und seinen Mitarbeitern, erstmalig detaillierte Kenntnisse für den hohen Atmosphärenbereich zu gewinnen. Bis heute ist bekannt, dass sie auf der Nordhemisphäre während der Sommermonate Juni – Juli/August auftreten, ihre Höhe nahezu konstant bei 82 km liegt, die beobachteten Wellenlängen zwischen wenigen bis zu etwas über einhundert Kilometer betragen und die Mächtigkeit einer Nachtwolkenschicht circa 0,5 – 2 km umfasst. Auffallend im Auftreten der Leuchtenden Nachtwolken ist die Abhängigkeit von den großräumigen Umstellungsterminen der Zirkulation in der Hochatmosphäre (Frühjahr/ Herbst). Eine allgemein akzeptierte Erklärung des Phänomens der Leuchtenden Nachtwolken, die nunmehr vor einhundert Jahren als „silberne Wolken“ in das Blickfeld der Forschung gelangten, gibt es bis heute nicht.

Aufnahmen mit eigener Kamera

Nachleuchtede Wolken können mit einer einfachen Kamera fotografiert werden. Es folgen ein paar Beispiele, die mit eigener Ausrüstung aufgenommen wurden:

Literatur

[1] M. W. Lomonossow: Ausgewählte Schriften in zwei Bänden, Band II: Naturwissenschaften, Akademie-Verlag, Berlin 1961, 243.

[2] W. Schröder. Der Krakatau-Ausbruch vor 100 Jahren; Geowissenschaften in unserer Zeit 1 (1983) 155.

[3] M. Gadsden: The earliest observations of noctilucent clouds, W. Schröder (Hrsg.): Historical events and people in geosciences. P. Lang, Bern/Frankfurt am Main 1985, 131.

[4] Kießling Johannes, Untersuchungen über Dämmerungserscheinungen, Hamburg und Leipzig Verlag von Leopold Voss, 1888.

[5] F. S. Archenhold: Die leuchtenden Nachtwolken und bisher unveröffentlichte Messungen ihrer Geschwindigkeit; Weltall 27 (1928) 137.

[6] W. Schröder: Zur jährlichen Häufigkeit der Leuchtenden Nachtwolken; Meteorol. Rdsch. 19 (1966) 91.

[7] A. Wegener: Die Erforschung der obersten Atmosphärenschichten; Gerlands Beitr. Geophys. 11 (1912) 102.

[8] E. H. Vestine: Noctilucent c1ouds; J. Roy. Astron. Soc. 28 (1934) 249

[9] Geowissenschaften in unserer Zeit 1 3. ]ahrg. 1985 1 NI‘. 6 0723-0834185/O611-0198 $ 02.5010
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