Ph 09

Technik

Fatamorgana - Luftspiegelungen

Warme Luft ist spezifisch leichter als kalte, warme Luft steigt daher auf. Im nebenstehenden Versuch kann die nach oben strömende warme Luft nachgewiesen werden, sie treibt die "Wärmeschlange" an.

Nun ist aber bei warmer Luft nicht nur die mechanische Dichte geringer als bei kalter Luft sondern auch die optische Dichte. Beim Übergang des Lichtes von kalter zu warmer Luft kann es u. U. zur Totalreflexion kommen.

Bei starker Sonneneinstrahlung kann es sein, dass über dem Boden eine heiße Luftschicht entsteht. Licht, das aus der darüber liegenden kälteren Luftschicht kommt wird dann - wenn es unter einem großen Winkel auf die Grenzschicht trifft - total reflektiert.
Du hast sicher schon beobachtet, dass an heißen Tagen in der Ferne auf einer Teerstraße Wasserpfützen zu stehen scheinen. In Wirklichkeit siehst du nur den an der Grenzschicht von heißer und kälterer Luft gespiegelten Himmel.

Auf dem gleichen Effekt wie die oben beschriebene Spiegelung auf der Teerstraße beruht eine Fatamorgana (man nennt sie auch untere Fatamorgana) in der Wüste.

Bei der oberen Fata Morgana, befindet sich über der Erdoberfläche eine sehr kalte Luftschicht, dies ist des öfteren bei kalten Meeren der Fall. Ein vom Schiff ausgehender Lichtstrahl kann an der Grenze zur wärmeren Luft total reflektier werden. Der Beobachter nimmt somit ein auf dem Kopf stehendes Spiegelbild des Schiffs, das sich scheinbar weit über der Erdoberfläche, also weit über dem Horizont befindet, wahr.