Alfred Wegener: Theorie der Haupthalos.
23
Auch bei horizontaler Hauptachse liefert die einfache Spiegelung an den jetzt vertikal stehenden
Basisflächen ohne Rechnung den Horizontalkreis. Dieser kann also auf zwei verschiedene Weisen
erzeugt werden. Bei hohem Sonnenstände dürfte dabei die zweite Entstehungsweise die häufigere sein,
da, wie mehrfach betont, bei vertikaler Hauptachse die Prismen häufig am oberen Ende Plättchen tragen,
welche die Seitenflächen beschatten. Die Beobachtungen scheinen in der Tat auf eine solche Bevorzugung
der Entstehung bei horizontaler Hauptachse hinzudeuten, wie aus dem gleichzeitigen Auftreten des um
schriebenen Halos bei Abwesenheit solcher, die auf vertikale Hauptachse schließen lassen, zu folgern ist. 1 )
Einer eigentlichen Theorie bedarf es nur für die Spiegelung an den Seitenflächen bei horizontaler
Hauptachse, durch welche der Lichtsäulenhalo entsteht.
Stuchtey hat die Theorie dieses Halos entwickelt. Er geht dabei allerdings zunächst von der
Annahme von Schwankungen der Hauptachse um die Vertikale aus, zieht aber auch den Fall horizontaler
Hauptachsen mit Rotation um dieselbe in Betracht.
Da wir nun sonst nirgends zur Erklärung der Haupthalos Schwankungen um die bevorzugte
Orientierung anzunehmen brauchen, dürfte diese Erklärung auch bei den Lichtsäulen erst in zweiter
Linie in Frage kommen, und auch hier die Annahme horizontaler Hauptachsen mit Rotation um diese,
oder doch mit allen Rotationsphasen, den Vorzug verdienen.
An Stelle der von Stuchtey durchgeführten Rechnungen genügt es, eine einfache Überlegung
anzustellcn. Wir greifen aus der Eiswolke, die nur Kristalle mit horizontaler Hauptachse enthalten möge,
alle diejenigen Kristalle heraus, deren Hauptachsen das gleiche Azimut f haben. Denken wir uns dann
diese Richtung als Zenit, so muß diese Kristallgruppe durch die Spiegelung an den Seitenflächen offenbar
einen Horizontalkreis liefern, d. h. in Wirklichkeit einen geschlossenen Kreis, dessen Mittelpunkt im
Horizont im Azimut y liegt, und der durch die Sonne und folglich auch durch die Untersonne geht. Variieren
wir tp zwischen — 90 und -|- 90°, so variiert der Radius dieses Kreises zwischen 90°, h, und wieder 90°,
und der Kreis bestreicht dabei den ganzen Himmel. Es wird also ein Halo erzeugt, der sich über die
ganze Himmelskugel erstreckt. Da aber alle diese elementaren »Horizontalkreise« sowohl durch die
Sonne als durch die Untersonne gehen, erhalten wir an diesen zwei Punkten Lichtknoten, und außerdem,
besonders bei niedrigem Sonnenstand, eine Lichtlinie im Sonnenvertikal, eben die Lichtsäule.
Fig. 13.
Man kann ohne Schwierigkeit
diese elementaren »Horizontalbogen« in
stereographischer Zenitalprojektion kon
struieren und so ein Bild' des Halos
gewinnen. Diese Konstruktion ist in
Fig. 13 für die Sonnenhöhe k s — 10°
durchgeführt. Man zeichnet in das
Gradnetz zunächst Sonne und Unter
sonne, letztere bei h — — 10° ein. Er
richtet man dann auf der Verbindungs
linie beider die Mittelsenkrechte, so
müssen die Kreise, deren Mittelpunkte
in Wirklichkeit stets im Horizont liegen,
in der Projektion ihre Mittelpunkte stets
auf dieser Linie haben, da sie sowohl
durch Sonne als durch Untersonne
gehen müssen und wieder als Kreise
zu zeichnen sind. Da die Azimute der
Kreiszentren (die äquidistant gewählt
werden) unverändert bleiben, lassen sich
*) Vgl. z. B. die Figur 86 auf S. 285 der 2. Aufl. von Perntcr-Exner, Meteorologische Optik.