Wer soll Fragen zu einem Wetterphänomen besser beantworten als ein Mitarbeiter eines Instituts, das sich unter anderen mit Wetterphänomenen beschäftigt? Thomas Wostal schickte uns die Antworten, er ist Mitarbeiter der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG), einer Forschungseinrichtung des Wissenschaftsministeriums.

Frage: Wie entsteht ein Regenbogen, und was passiert da aus physikalischer Sicht?

Antwort: Ein Regenbogen entsteht, wenn die Sonne auf eine "Wand" aus Regentropfen scheint. Das kann beispielsweise geschehen, wenn ein Regenschauer abzieht und die Sonne hervorkommt. Die Sonne leuchtet dann in die abziehende Regenwand. Physikalisch betrachtet heißt das: Wenn Licht von Luft ins Wasser dringt, oder umgekehrt, wird es gebrochen (abgelenkt), weil die Dichte in Luft und Wasser unterschiedlich ist. Licht besteht aus unterschiedlichen Farbanteilen, die auf Änderungen der Dichte unterschiedlich reagieren. Beim Regenbogen: Das Sonnenlicht kommt durch die Luft und dringt in den Wassertropfen. Dabei wird das weiße Licht in die verschiedenen Farbteile des Lichts zerlegt, man spricht von den Spektralfarben. Im Inneren des Tropfens werden die unterschiedlichen Farbanteile reflektiert und beim Verlassen des Wassertropfens nochmals abgelenkt.

Frage: Sehen wir heuer besonders viele Regenbögen?

Antwort: Es gibt keine Regenbogen-Daten, daher lässt es sich nicht mit Zahlen beweisen. Es spricht allerdings sehr viel dafür, dass wir heuer seit Mai relativ viele Regenbögen sehen. Für einen Regenbogen benötigen wir gleichzeitig Sonnenschein und eine auf- oder abziehende Regenwand. Das ist vor allem bei Regenschauern oder Gewittern möglich, die einerseits starken Regen bringen und andererseits räumlich so klar abgegrenzt sind, dass rundherum Platz für die Sonne ist. Das seit Mai relativ wechselhafte Wetter bringt immer wieder Regenschauer oder Gewitter und somit gute Chancen auf Regenbögen.

Frage: Zu welcher Tageszeit werden Regenbögen sichtbar?

Antwort: Da die Entstehung von Regenschauern und Gewittern stark von der Tageserwärmung abhängt (und damit von der Sonneneinstrahlung), sind die besten Chancen auf einen Regenbogen am späten Nachmittag, wenn sich schon Regenschauer oder Gewitter gebildet haben und gleichzeitig die Sonne nicht zu hoch, aber noch hoch genug steht, um die optimalen geometrischen Voraussetzungen für einen Regenbogen zu haben.

Frage: Und wie wird die Größe des Regenbogens bestimmt?

Antwort: Je tiefer die Sonne steht, desto größer ist der Regenbogen. Von der Erde aus beobachtet ist der größtmögliche Regenbogen ein Halbkreis mit einem Öffnungswinkel von zirka 42 Grad (Winkel zwischen der Erdoberfläche und dem Rand des Regenbogens). Dazu muss man wissen: Die Brechung der Lichtanteile ist zirka 42 Grad. Das beeinflusst aus geometrischen Gründen die Bogengröße. Von einem Berg oder Flugzeug kann man den Regenbogen auch als nahezu kompletten Kreis sehen (mit dem genauen Durchmesser 84 Grad, also zweimal 42 Grad). (Peter Illetschko, 19.8.2020)