Die Farbe leuchtender Nachtwolken

Das Phänomen leuchtender Nachtwolken (engl. Noctilucent clouds, NLCs) zeichnet sich durch die silbrig-blau oder hell-blau schimmernde Farbe aus. Unter der Verwendung des Strahlungstransfermodells SCIATRAN lassen sich unter der Annahme sphärischer NLC-Partikel die Spektren der durch NLCs gestreuten solaren Strahlung für einen bodengestützten Beobachter simulieren. Um die resultierenden Farben der NLCs möglichst objektiv bestimmen und darstellen zu können, werden die CIE (International Comission on Illumination) Farbanpassungsfunktionen und die CIE-Farbwerte verwendet. Die Darstellung erfolgt in sogenannten 2-D CIE-Farbtafeln, welches eine Standardmethode zur Visualisierung von Farbinformationen ist. Verschiedene Prozesse und Parameter, die die Farbe der NLCs beeinflussen können, wie unter anderem die Größe der NLC-Partikel, stratosphärisches Ozon und die Bedeutung von Einfach- und Mehrfachstreuung werden untersucht und diskutiert. Die Simulationen zeigen, dass die Größe der NLC-Partikel die Farbe der Wolken wesentlich beeinflusst und dass unrealistisch große Wolkenpartikel zu einer rötlichen Färbung führen. Darüber hinaus kann gezeigt werden, dass Ozon bei einer ausreichend großen optischen Tiefe der NLCs und bei bestimmten Beobachtungsgeometrien nur eine untergeordnete Rolle für die bläuliche Farbe der NLCs spielt. Des Weiteren zeigen die Berechnungen, dass der Beitrag der Mehrfachstreuung zur Gesamtstreuung nur von geringer Bedeutung ist, was eine zusätzliche Rechtfertigung für frühere Studien zu diesem Thema darstellt, die alle auf der Näherung der Einfachstreuung basieren.