Sonnenaufgang zu früh

Bevor wir uns an das interessante Rätsel um die Sonne begeben, die in Grönland nach der Polarnacht um zwei Tage zu früh aufging, möchten wir uns doch zunächst dem Wetter hier in Deutschland zum Wochenende und den Folgetagen widmen:

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Sonne ging zu früh auf
Die Einwohner der westgrönländischen Siedlung Ilulissat staunten nicht schlecht, als sie am Horizont am 11. Januar 2011, exakt um 12:56:57 Uhr Sonnenstrahlen erblickten. Sie sind gewohnt, dass die Sonne zuverlässig wie immer erst am 13. Januar nach der Polarnacht wieder erscheint. Die Polarnacht ist die Zeit rund um den kalendarischen Winteranfang, an der es in hohen Breiten für Monate dunkel bleibt, an Nord- und Südpol beinahe ein halbes Jahr.

Die Bewohner von Ilulissat waren besorgt über diese Laune der Natur. Der grönländische Rundfunk zitiert einen 74-jährigen Einheimischen mit dem Kommentar "Da stimmt wohl etwas nicht."

Klimawandel oder "Refraktion"?
So ist sich auch die Wissenschaft derzeit noch nicht sicher, was die Ursache für diese Abweichung vom Normalzustand ist. Zunächst lautete die Behauptung, dass Klimawandel für diesen Zustand verantwortlich sein könnte. Demnach soll der Horizont sich vor Ort verändert haben. Durch das Abschmelzen des Eisschildes sei er so besser sichtbar geworden, sagt Thomas Posch vom Institut für Astronomie der Universität Wien in der Wiener Zeitung.

Wahrscheinlich scheint aber eher der Ansatz, den Posch jüngst mit seinem Kollegen Klaus Bernhard in der Fachzeitschrift Der Sternenbote veröffentlichte. Die plausiblere Erklärung lautet, dass die Sonne durch Veränderung des Weges, den das Licht durch die Atmosphäre nimmt, höher erschienen ist, als sie in Wirklichkeit war. Dieses Phänomen nennt man auch atmosphärische Refraktion. Wir sehen diese Refraktion regelmäßig, wenn sich Sonne und Mond bei Auf- und Untergang scheinbar oval verformen (siehe Abb. links).

Besonders sichtbar wird die atmosphärische Refraktion dann, wenn das Licht einen langen Weg durch die Erdatmosphäre nimmt, wenn etwa die Sonne also flach am Horizont steht. Das Ausmaß der Lichtbrechung ist abhängig von der optischen Dichte, diese wiederum von unter anderem Temperatur, Dichte und Luftdruck. Während des Winters der Arktis kann diese Refraktion zwischen 24 und über 120 Bogenminuten variieren, wodurch die Sonne um bis zu zwei Grad höher erscheinen kann. Auch die Wetterlage mit sehr hohem Luftdruck um diese Zeit spricht für diese Theorie.