Kondensstreifen

Die Sonne zieht ihre Strahlen zurück

Ich sitze auf dem Balkon und erlebe einen farbenprächtigen Sonnenuntergang. Ein ebenfalls von den gelb-orangenen Farben der Sonne getönter Kondensstreifen durchzieht die Mitte der Szenerie. Ich bemerke, dass die Orangefärbung allmählich zugunsten eines Himmelblaus verschwindet, wie es auch in den höheren Regionen zu beobachten ist. In diesem Moment hole ich den Fotoapparat und mache das vorliegende Foto.
Es zeigt sehr schön wie die Sonnenstrahlen der sinkenden Sonne immer steiler werden und den mir zugewandten Teil des Kondensstreifens immer weniger erfassen. Die Blaufärbung breitet sich infolgedessen immer weiter zum Horizont hin aus. Auf dem Foto sieht man nur noch den nach links abknicken horizontnahen Teil des Kondensstreifens in Orange. Auch die horinzontnahen Wolken werden noch eine Zeit lang von den orangenen Sonnenstrahlen erreicht. Aber anschließend wird der gesamte Himmel vom immer dunkler werdenden Blau überflutet.
Inzwischen wird es mir zu kalt und ich überlasse den Rest der Verdunklung sich selbst.

Vorauseilender Schatten

Den Schatten eines Kondensstreifens auf einer darunterliegenden Wolken-/Dunstschicht erlebte ich zum ersten Mal vom Fenster des Flugzeugs aus. Ich habe lange rätseln müssen, um den Ursprung der parallel zum Flug verlaufenden dunklen Linie herauszufinden. Die Sonne schien von schräg hinten und von den Kondensstreifen selbst war natürlich nichts zu sehen.
Aber auch von der Erde aus betrachtet, sind die Verhältnisse manchmal gar nicht so leicht zu durchschauen, weil es oft schwer ist die unterschiedlichen Höhen räumlich konsistent miteinander in Einklang zu bringen..

Kondensstreifen – krumme Dinger

Diese krummen Dinger am Himmel irritieren die bisherige Vorstellung von schnurgeraden Kondensstreifem. Denn solche Streifen treten nur in großen Höhen (ab ca. 6000 m) auf, die typisch für den weiträumigen Flugverkehr mit Düsenflugzeugen sind. Solche Flugzeuge haben meistens ein klares Ziel und zeichnen sich daher auch durch eine entsprechende Geradlinigkeit aus. Daher tritt hier angesichts solcher Bilder (Fotos) die Frage auf, ob es sich dabei überhaupt um Kondensstreifen handeln kann. Denn welches Flugzeug kann es sich erlauben, auf diese spektakuläre Weise am Himmel herumzuwuseln? Ja, es sind Kondensstreifen und die Wuselei ist der Ausdruck von Manövern, die die Bundeswehr mit Eurofightern und Tornados über unseren Köpfen vollführt.
In diesem Blog ist bereits mehrfach über Kondensstreifen berichtet worden (z.B. hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier).

Der Vorhang fällt

Den ganzen Tag über haben die Flugzeuge den Himmel mit ihren Kondensstreifen vollgekritzelt. Zum Abend hin gab es dann ein himmlisches Einsehen. Auf breiter Front schob sich ein Wolkenteppich wie der Vorhang im Theater vor die Parade der hybriden (halb Technik, halb Natur) Geraden und beendete das Schauspiel.
Die Sonne hatte sich bereits so weit dem Horizont genähert, dass die relativ niedrigen Wolken schon ihre Sonnenuntergangsgewänder angezogen hatten. Einige Zeit später werdem sich auch die Kondensstreifen verfärben, bevor sie hinter der nunmehr bereits schwarzen Wolkenfront verschwinden.

Ein Wettfliegen am Himmel?

Eigentlich interessierte mich nur die wellenartige Wolkenstruktur, bis drei Jets in das Blickfeld eindrangen. Es sah so aus als würden sie sich ein Wettrennen liefern, was in dieser Höhe von mindestens 8 km allerdings dramatischer aussieht als es in Wirklichkeit ist. Denn die Entfernungen und Höhenunterschiede zwischen ihnen sind möglicherweise viel größer als man auf den ersten Blick einschätzen würde.
So zeigte sich auch im Folgenden, dass die Bahnen zweier Jets sich kurzfristig zu verschmelzen schienen, was aber eher eine Verdeckung der vom Beobachter aus gesehen hinteren durch die vorderen Kondensstreifen war, wie sich im weiteren Verlauf zeigte.
Ohne die Kondensstreifen hätte ich von diesem Schauspiel ohnehin nichts mitbekommen. Die Flugzeuge selbst wären wohl kaum aufgefallen, weil es fast unmöglich ist, sie ohne die Streifen zu erkennen. Wie man auf den Fotos sieht, setzen die Kondensstreifen erst ein ganzes Stück hinter den Flugzeugen an.

(Zur Vergrößerung auf Bild klicken)

Sturm an der Nordseeküste

An der Nordseeküste hinter dem Deich. Unter strahlend blauem Himmel weht ein nur mäßiger Wind. Das kann aber nur in Bodennähe der Fall sein. Denn die Windräder drehen sich kräftig und ernten an diesem Tag reichlich erneuerbare Energie. Offenbar tobt sich der Wind in den höheren Etagen aus, denn auch die total zerzausten Kondensstreifen einiger Flugzeuge sprechen eine deutliche Sprache – die des Windes.

Ein Zeichen am Himmel zum 2. Advent

In der Adventzeit neigen manche Menschen dazu, Zeichen am Himmel zu sehen. Das ist nicht neu. So wurde beispielsweise in meiner Kindheit die rote Abenddämmerung mit den Brot backenden Engeln in Verbindung gebracht. Und was ist es diesmal? Eine rote Fahne, die aus den Wolken heraus hängt (siehe Foto)? Eine gewisse Flatterhaftigkeit kann man ihr nicht absprechen. In der Struktur des Streifens könnte man aber auch die leuchtende Spur eines Objekts sehen, der sich rotierend auf einer Spiralbahn nach unten bewegt (hat). Oder ist es doch nur der Rest eines verwirbelten (verwirrten?) Kondensstreifens?
Bleiben wir mal dabei. Kondensstreifen entstehen nur unter bestimmten Bedingungen.  Dazu gehört u. A. eine genügend große Feuchte (Wasserdampfkonzentration). Es könnte also sein, dass diese Bedingung nur in dem Bereich ausreichend groß ist, in dem man den Streifen sieht. Dort haben sich genügend Wassertröpfchen bzw. Eiskristalle gebildet, an denen das Sonnenlicht gestreut und daher indirekt sichtbar wird. Die rote Farbe zeugt davon, dass die Sonne bereits untergegangen ist  oder zumindest sehr tief steht. Ihr Licht legt einen langen Weg durch die Atmosphäre zurück und hat durch mehrfache Streuvorgänge die kurzwelligen Lichtanteile verloren. Und die verbleibenden langwelligen Rotanteile erreichen auch nur noch höhere Himmelregionenen in dem sich der Kondensstreifenrest wie eine Fahne im Wind bewegt.
Die dunklen Wolken liegen niedriger als der beleuchtete Kondensstreifenrest. Sie werden nicht mehr vom Sonnenlicht erreicht und bilden mit ihrem die kommende Nacht präludierendem Schwarz einen eindrucksvollen Kontrast, der auch ohne brotbackende Engel sehr schön zum heutigen 2. Advent passt.

Auch Kondensstreifen werfen Schatten

Auf einer Wanderung richtet man den Blick meist nicht gerade in den Himmel. Als ich es dann auf einem befestigten Weg doch tat, sah ich dass der Kondensstreifen eines Flugzeugs durch eine dunkle Linie verlängert war. Das Flugzeug schien wie auf einer vorgezeichneten Bahn zu fliegen. Bevor ich aber die Kamera bereit hatte, schwächelte der Kondensstreifen und auch die dunkle Linie büßte an Deutlichkeit ein. Das nebenstehende Foto gelang kurz bevor das Flugzeug den Kondensstreifen „abschaltete“ und auch der dunkle Streifen verschwand. Deswegen habe noch eine kontrastverstärkte Version beigefügt (rechtes Foto). Weiterlesen →

Parallele Kondensstreifen dreier Flugzeuge

Nach einer längeren coronabedingten Zeit eines kondensstreifenfreien Himmels, tauchen diese vom Menschen gemachten, wie mit dem Lineal gezogenen Wolken inzwischen wieder auf (Fotos). Vorgestern sah ich drei parallele Streifen natürlich mit drei „Zugmaschinen“ vorweg, die – obwohl auf dem Foto selbst kaum zu sehen – diese zivilisatorischen weißen Striche aus Eiskristallen über den Himmel zogen. Dass drei Flugzeuge parallel mit gleicher Geschwindigkeit nebeneinander her fliegen ist schon ungewöhnlich und kann kaum Zufall sein. Ich kann mir nur vorstellen, dass es Militärflugzeuge waren. Fragt sich nur, was die in der Höhe treiben. Vermutlich müssen die auch in Reih und Glied fliegen.  😉
Die Streifen waren der stabilen Wetterlage entsprechend sehr „haltbar“. Eine ganze Zeit später sahen sie so auf wie im unteren Foto – ein wenig onduliert.

In diesem Blog habe ich an mehreren Stellen über unterschiedliche Aspekte der Kondensstreifen – diesem nicht unproblematischen Phänomens der modernen Zivilisation – berichtet, z.B. hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier und hier.

Ringelnde Kondensstreifen

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaft 7 (2020), S. 82 – 83

Am Himmel zeigten sich weiße Schrammen.
Guy Helminger (*1963)

In großer Höhe erzeugen die Abgase eines Flugzeugs oft langgestreckte Bänder aus Eiskristallen. Es scheint, als lägen die Kondensstreifen ruhig in der Luft – tatsächlich sind sie voller Bewegungen. Sie rotieren in der Regel gegensinnig zueinander und zerfallen manchmal in ringartige Elemente. Weiterlesen →

Rätselfoto des Monats März 2020

Wie kommt es zu den etwa metergroßen Dendriten auf dem zugefrorenen See?

Erklärung des Rätselfotos des Monats Februar 2020

Frage: Warum ist einer der Kondensstreifen rot?
Antwort: Die Aufnahme wurde kurz nach Sonnenuntergang gemacht. Obwohl auf der Erdoberfläche die Farben bereits am Verschwinden waren und dem typischen monochromen Grau Platz machten, erreichte das durch den langen Weg durch die dichte Atmosphäre rot gewordene Licht der bereits hinter dem Horizont verschwundenen Sonne noch die Kondensstreifen des in großer Höhe fliegenden Flugzeugs. Genau gesagt: Das Flugzeug und die Kondensstreifen lagen auf einer Ebene mit dem einfallenden Licht. Der rechte Kondensstreifen wurde auf diese Weise vom beleuchteten linken Kondensstreifen größtenteils verdeckt. Er wurde daher nur durch das nicht mehr ganz so helle Himmelslicht beleuchtet, was zu dem dunklen Grau führte.

Rätselfoto des Monats Dezember 2019

Wie kommt es zu diesem farbigen Kranz um … ja, um was nur? Lichtspiel zum 1. Advent allein lasse ich als Antwort nicht gelten.

Erklärung des Rätselfotos des Monats November 2019

Frage: Wie kommt es zu den Nebelstreifen?
Antwort: Bei dieser Art Kondensstreifen handelt es sich um sogenannte Wirbelschleppen. Sie zeigen sich manchmal kurz nach dem Start oder vor der Landung. Dann nämlich fährt der Jet die Landeklappen aus der Tragfläche (die korrekter als „Auftriebshilfen“ bezeichnet werden sollten), wodurch sich deren Anstellwinkel vergrößert und damit die aerodynamische Auftriebskraft auf eine größere Fläche wirkt. So gelingt das Abheben auch bei verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten.
Auf diese Weise entsteht ein enormer Druckunterschied zwischen Ober- und Unterseite der Tragflächen, der an ihren Seiten zu Ausgleichsströmungen von unten nach oben führt. Weil gleichzeitig die Luft von vorn nach hinten strömt, kommt es zu einer zopfartigen Aufwicklung der Strömungsfäden. Und weil der Druck in der Luftströmung stark abnimmt, sinkt die Temperatur schlagartig – nicht anders als bei einem gerade geöffneten Ventils eines Autoreifens. Denn für die mit der Druckabnahme verbundene Ausdehnung benötigt die Luft Energie, die sie aus dem Reservoir ihrer inneren (thermischen) Energie abzapft. Der Vorgang läuft nämlich so schnell ab, dass es zu lange dauern würde, bis durch Wärmeleitung Energie aus der weiteren Umgebung herangeschafft würde. Durch die Abnahme ihrer inneren Energie kühlt sich die Luft lokal stark ab. Und wenn dann auch noch die absolute Wasserdampfkonzentration größer ist als die maximale Wasserdampfkonzentration bei dieser niedrigen Temperatur, kondensiert der überschüssige Wasserdampf zu Wassertröpfchen: Es kommt also zur beobachteten Nebelbildung.
Die Wirbelschleppen unterscheiden sich von den normalen Kondensstreifen auch noch durch einem interessanten Nebeneffekt: Sie treten immer paarweise mit gegenläufigem Drehsinn auf, sodass sich der Gesamtdrehimpuls zu Null summiert.
Nebelfäden über den Tragflächen treten bei genügender Luftfeuchte manchmal auch in voller Reiseflughöhe über die Tragflächen strömend auf. Sie verdanken sich dem starken Druckabfall über den Tragflächen und führen bei den ohnehin schon sehr tiefen Temperaturen die Kondensation überspringend zur Resublimation des Wasserdampfs zu feinen Eiskristallen.

Haarscharf daneben

Ich war gerade dabei, die unterschiedlichen Grade des Himmelsblaus zu fotografieren, als mir ein Flugzeug samt üppigem Kondensstreifen in die Quere kam. Ich wartete also darauf, bis der Himmelsausschnitt wieder frei war. Doch in dem Moment schoss ein weiteres Flugzeug von rechts ins Blickfeld, das mir offenbar zu Hilfe eilen wollte, den Störenfried aus dem Bild zu schubsen. Er kam allerdings ein wenig zu spät :-).

Der geritzte Himmel

Ein Flugzeug ritzte den blauen Himmel, messerschart, ein zwiespältiger, länger werdender Schnitt: Und in einiger Entfernung rollten sich die beiden zerschnittenen Hälften wie ein Plastikfolie auf. Ich wartete darauf, von der einen Hälfte eingewickelt zu werden.

Zum physikalisch-technischen Phänomen der Kondensstreifen gibt es mehr zu sagen und zu zeigen. Dazu siehe zum Beispiel hier und hier und hier und hier und hier und hier.

Krumme Spuren eines geraden Fluges

Ein Flugzeug durchquert das rechte obere Fensterquadrat und merkt nicht, daß seine Flugbahn und die Spur, die es am Himmel hinterläßt, von dem unregelmäßigen alten Glas zu einer wackligen Schlangenlinie verzogen werden.
Aus: Anne Weber. Besuch bei Zerberus  2004. Weiterlesen →

Räteselfoto des Monats März 2016

Ein Flugzeug bläst Rauchringe. Wie kommt es zu diesen Deformationen der Kondensstreifen?

Erklärung des Rätselfotos vom Vormonat: Wellenförmige Eiskante

Kondensstreifen mit Nebensonne

Kondensstreifen entstehen durch Kondensation oder Kristallisation von Wasserdampf in den Abgasen von Flugzeugen der auf diese Weise sichtbar wird. Denn an den Wassertröpfchen bzw. Eiskristallen wird das Sonnenlicht gestreut und dadurch auch in unsere Augen abgelenkt, wodurch wir die Streifen als wolkenartige Gebilde wahrnehmen. Kondensstreifen sind genau genommen nichts anderes als langgezogene Wolken und verhalten sich im negativen wie im positiven Sinne so. Weiterlesen →

Im Jahr des Lichts (18) – im Abendlicht

Etwas Natürliches, der Mond, wie er kurz nach Neumond aussieht, und etwas Künstliches, ein Kondensstreifen, zeigen etwa dieselbe Helligkeit vor einem monochromen Abendhimmel nach Sonnenuntergang.
Sowohl am Mond wie an den Kondensstreifen wird das Sonnenlicht diffus reflektiert. In beiden Fällen streift das Licht die beiden Himmelskörper Erde und Mond. Der noch vor weniger als zwei Tagen völlig unsichtbare Neumond hat sich bereits wieder ein wenig aus der Sichtlinie Erde-Sonne herausbewegt, so dass das Streulicht an einem schmalen Streifen des Monds wieder zu sehen ist. Der sichtbare Mond wird in den nächsten Tagen stetig wachsen und alle seine Phasen bis zum nächsten Neumond durchlaufen. Weiterlesen →

Wenn alles auf einen Punkt zuläuft

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 35/4, 193 (2004).

Häufig sieht man Kondensstreifen von Flugzeugen, die alle in dieselbe Himmelsrichtung verlaufen und am Horizont scheinbar zusammenkommen (Abbildung 1). Diese künstlichen Wolken geben einerseits Hinweise auf die meteorologischen Bedingungen in großen Höhen. Andererseits lässt sich einfach abschätzen, in welcher Höhe die Flugzeuge fliegen.

PDF: Wenn alles auf einen Punkt zuläuft