BrightSky
Home Artikelen Foto's Video's Het weer Noorderlicht Links Over mij
Artikelen over wetenschap

Explore Magazine, nr.5, 2008


 De hemel in brand

Voor zonsopkomst en na zonsondergang zie je soms de meest prachtige kleuren aan de hemel. Hoe ontstaan ze en zeggen ze ook iets over het weer?

Roy Keeris

Geen zonsondergang is hetzelfde. De ene keer blijft de hemel in het westen vrij blauw, maar op andere avonden verschijnen de meest prachtige uiteenlopende kleuren, van kopergeel tot bloedrood. Ook 's ochtends vroeg voordat de zon opkomt, kun je al deze tinten tegenkomen.

Dat de hemel zo verschillend kan zijn van kleur heeft te maken met verstrooiing van het zonlicht. Zonlicht is wit, maar bestaat eigenlijk uit verschillende kleuren die we kennen van de regenboog. Bij een regenboog splitsen regendruppels het witte zonlicht op in de verschillende kleuren. Luchtmoleculen doen dit ook en tijdens de zonsop- en ondergang is dit het beste te zien. Dan zie je een soort omgekeerde regenboog. De lucht boven je is blauw en naar de horizon toe wordt het witter en geler. Bij de horizon gaat het over in oranje of zelfs rood.

Bij zonsondergang staat de zon laag aan de hemel en leggen haar stralen een lange weg af door de atmosfeer. Vrijwel al het blauwe en groene licht wordt dan door de luchtmoleculen verstrooid. Het directe licht van de zon dat ons oog bereikt bestaat dan voornamelijk uit rood en in mindere mate geel. Daardoor zien we een oranje bol die achter de horizon wegzakt. Bij zonsopkomst zie je dit effect ook.

Maar zodra de zon onder is, begint het spektakel in de meeste gevallen pas echt. Om dit goed te kunnen zien, heb je wel een vrije horizon nodig. Een geschikte plek is bijvoorbeeld in het open veld of op een hoog punt, zoals bovenin een hoog gebouw. Als het onbewolkt is, zie je op de plek waar de zon achter de horizon is verdwenen een geel tot oranje kleur. Net daarboven is de lucht wit met aan weerskanten ervan een groene tint.

Heel geleidelijk verandert deze witte plek van kleur. In eerste instantie wordt deze geel, maar ongeveer een kwartier na zonsondergang krijgt deze een prachtige zalmroze kleur. Dit duurt echter niet lang. Als snel begint het zalmroze naar de horizon te zakken terwijl de hemel erboven indigo kleurt. Even later zijn de rode componenten verdwenen. Over blijft een fletsblauwe band boven de horizon die overgaat in een diepblauwe kleur hoog erboven.

Hemel in brand

Nog kleurrijker worden zonsondergangen als er wolken in het spel komen. Dan krijgt de avondhemel de meest uiteenlopende kleuren. Natuurlijk moet het niet zwaar bewolkt zijn, want dan valt er niets te zien. Zijn er ’s avonds echter hier en daar wat wolkenvelden, let dan eens op de kleurveranderingen aan de westelijke hemel.

Als de zon onder is, kan het zonlicht soms nog wel wolken verlichten. Ze krijgen dan een geel tot rode kleur. Dit kunnen wolkenbanden zijn, maar ook schapenwolken of de vederachtige cirruswolken. Soms kan een groot deel van de avondhemel hiermee oranje tot rood opgloeien alsof de hemel in brand staat. Achter je zie je de spiegelende ramen van de huizen oplichten als vuur tegen de donkerblauwe lucht in het oosten.

Nog mooier wordt het als er wolken op verschillende hoogten zitten. Ze krijgen dan elk een andere kleur. Hoe hoger de wolk, des te witter hij is. Zo kan een wolkenband op twee kilometer hoogte al donker zijn, een veld schapenwolken op vier kilometer een oranje kleur hebben, terwijl cirruswolken op negen kilometer nog spierwit zijn. Een schitterende combinatie!

Vulkaanuitbarstingen

Niet alleen wolken zorgen voor een groot kleurpalet. Ook flinke vulkaanuitbarstingen kunnen de avond- en ochtendhemel rode tinten geven. Een vulkaan kan een hele lading stof en gas hoog in de atmosfeer spuiten, soms wel hoger dan 20 kilometer. Dat deel van de dampkring heet de stratosfeer. Ter vergelijking: wolken komen normaal gesproken slechts tot een hoogte van 15 kilometer. Op die grote hoogte kaatsen de vulkanische deeltjes het rode zonlicht onze kant op als de zon al onder is. Deze rode kleur mengt zich met de blauwe kleur van de hemel tot een intense paarse gloed. In de maanden na de uitbarsting van de Pinatubo op de Filippijnen in juni 1994 verschenen er over de hele wereld de meest prachtige zonsondergangen.

Maar ook extreme kou in de stratosfeer kan de hemel een andere kleur geven. In zeldzame gevallen is het op een hoogte van ruim 20 kilometer zo koud dat daar toch wolken ontstaan. Zo zakte de temperatuur op die hoogte boven West-Europa midden februari tot maar liefst 91 graden onder nul. Bij die temperatuur ontstonden er kleine ijsdeeltjes. Deze kaatsten na zonsondergang zoveel licht terug dat de westelijke hemel prachtig geel tot rood kleurde.

Avondrood, mooi weer aan boord

Je kent vast wel de spreuken 'avondrood, mooi weer aan boord' en 'morgenrood, water in de sloot'. Bij avondrood zou de rode kleur veroorzaakt worden door luchtverontreiniging. Bij mooi weer overdag komt er veel troep in de lucht en die zou het zonlicht verstrooien en de lucht rood kleuren. 's Ochtends daarentegen is er nog weinig stof in de lucht en de rode kleur zou dan ontstaan door een hoge luchtvochtigheid. Dan is het waterdamp die het witte zonlicht verstrooit.

Belgische wetenschappers hebben de statistiek er op losgelaten en wat blijkt? Avondrood leidt slechts in 60% van de gevallen tot mooi weer. Morgenrood scoort nog slechter: slechts 20% van de rood gekleurde ochtenden werden gevolgd door regen op die dag. Dat is niet verbazingwekkend als je het voorgaande leest. Het is niet zozeer de vochtige lucht of de vervuiling die de hemel zo mooi rood kleurt. Meestal zijn dat de wolken!

Proef: Zonsondergang in een glas

In de keuken kun je zelf een zonsondergang nabootsen. Je hebt nodig: een flink glas water, een beetje melk, een theelepeltje en een zaklantaarn.

1. Schijn met de zaklantaarn horizontaal op de zijkant van het glas en kijk aan de andere kant. Welke kleur heeft het licht?
2. Voeg nu een theelepeltje melk toe aan het water en roer even.
3. Belicht het glas nu nog een keer en kijk weer aan de andere kant. Welke kleur heeft het licht nu?

Verklaring: Het heldere water doet niet veel met de kleur van het licht. Het blijft geel/wit. Melkdeeltjes in het water verstrooien het licht echter, net zoals de atmosfeer dat doet. Waar het licht weer uit het glad treedt, blijft slechts rood en een beetje geel over.