Kees Floor, Zenit april 2013. Reacties: 1
Kees Floor, Zenit april 2013. Reacties: 1
Wanneer wolken en zon elkaar afwisselen, ziet een waarnemer op de grond zonnestralen die door perspectief afkomstig lijken uit één punt: de zon. In werkelijkheid bestaat het zonlicht echter uit evenwijdige lichtstralen. Vanuit het internationaal ruimtestation ISS is dat goed te zien.
 |
 |
 |
|
Figuur 2: boven: schemeringsstralen, van bovenaf gezien. De wolken werpen lange, evenwijdige schaduwen 1 t/m 5. Onder: de evenwijdige, steeds verder uitwaaierende zonnestralen 1 t/m 5 lijken voor een waarnemer op het aardoppervlak door perspectief afkomstig uit één punt: de zon. (Bron: lit. 2) |
|
In wolkenluchten waarbij er ook ruimte is voor de zon, zie je vaak lichtere en donkerder stralen of banen die afkomstig lijken van de zon. De zonnestralen en/of schaduwstralen kunnen optreden boven de zon, zoals in het geval van figuur 1, of eronder. Bij lage zonnestanden is het verschijnsel het vaakst te zien; vandaar ook de naam schemeringsstralen. Andere namen waaronder het verschijnsel of varianten ervan bekend staan, zijn jakobsladder en schemeringszuil. De uitdrukkingen de zon trekt water en de zon staat op poten hebben betrekking op hetzelfde lichteffect.
Voorwaarden
Om dergelijke lichtstralen te kunnen zien, moet aan twee voorwaarden zijn voldaan.
De eerste daarvan is dat er, naast licht, ook schaduwpartijen aanwezig zijn
voor het vereiste contrast. De schaduw wordt in dit geval veroorzaakt door bewolking.
In andere gevallen kan het ook een bergtop zijn. In een vochtig herfstbos of
in een park kan de schaduw samenhangen met bomen of takken en blad. Als de zon
door een gat in de bewolking schijnt, is de zonnestraal licht van tint. 'Stralen'
achter verspreid voorkomende wolken zijn donker.
De tweede voorwaarde is dat het zonlicht voldoende verstrooid wordt om het zichtbaar
te doen zijn. De verstrooiing wordt veroorzaakt door stof, sneeuw, regen of
gewoon door de altijd aanwezige luchtmoleculen. Naarmate je verder kunt kijken
en de afstand die het zonlicht aflegt groter is, is er meer strooilicht en zijn
de lichtstralen dus beter te zien. Daardoor is het verschijnsel het duidelijkst
in heldere lucht in de buurt van de horizon en bij lage zonnestanden. Als je
boven je hoofd zou zoeken naar dergelijke zonnestralen, kijk je dwars op de
bundel, zodat je veel minder - en in de praktijk meestal te weinig - strooilicht
ziet. Verder van de zon af worden de lichtstralen in incidentele gevallen weer
zichtbaar, vooral recht tegenover de zon. De zonnestralen, in dit geval antischemeringsstralen,
lijken dan gericht op het tegenpunt van de zon.
Perspectief
Het beginnen van de lichtbundels bij de zon of het samenkomen ervan in het tegenpunt
van de zon berust op perspectief. De zon staat ver genoeg weg om de banen zonlicht
en de schaduwen daartussenin in werkelijkheid evenwijdig aan elkaar te doen
verlopen. Het effect dat optreedt, is te vergelijken met het perspectief van
een spoorlijn, waarbij de spoorrails lijken samen te komen in één
punt.
Wat een waarnemer ziet is schematisch weergegeven in figuur 2 (onder). In dit
geval bevindt de zon zich onder de horizon, zodat de schemeringsstralen net
als in het geval van figuur 1 alleen boven van de zon zichtbaar zijn.
Het bovenste deel van figuur 2 toont het verschijnsel van boven af gezien, bijvoorbeeld
vanuit het zenit. Het perspectivische effect ontbreekt, de lichtstralen en de
schaduwbanden verlopen evenwijdig aan elkaar.
Bovenaanzicht
Foto's die een dergelijk bovenaanzicht tonen en aannemelijk maken dat het effect
inderdaad bestaat uit evenwijdige beurtelings lichte en donkere banden, zijn
uiterst zeldzaam. Vanuit het internationaal ruimtestation ISS bleek het eind
vorig jaar echter mogelijk zo'n plaatje te schieten. De zon gaat onder in het
westen (links) boven India. De donkere partijen zijn de schaduwen op een lager
gelegen heiige laag van onweersbuien die eveneens in bovenaanzicht op het ISS-beeld
te zien zijn.
Literatuur:
1. Lynch, D.K., Optics of sunbeams, J. Opt. Soc. Am. A 4 (3),
maart 1987.
2. Lynch, D.K. & W. Livingstone: Licht en kleur in de natuur, Diemen
2006.
Tijdens een bootreis naar de zonsverduistering op 13/14 november vorig jaar
maakte ik bijgaande foto's die het door u beschreven verschijnsel van schemeringsstralen
weergeven. Genomen in de richting van de ondergaande zon en het er tegenover
liggende gedeelte van de hemel. Met name het 'antithetische' zonnepunt waarheen
de stralen weer lijken te convergeren is zichtbaar.
Anton Barendregt
 |
 |