Je staat er soms niet bij stil dat ook overdag prachtige dingen te zien zijn in de lucht. Dan hebben we het over optische verschijnselen zoals halo’s, bijzonnen en lichtzuilen. Zon en hoge bewolking is vaak ideaal om dit soort verschijnselen waar te nemen, en laten we daar nou net al een aantal dagen mee te maken hebben! Ze zijn dan ook weer veelvuldig gespot, getuige het aantal foto's in onze mailbox. Maar hoe ontstaan deze verschijnselen eigenlijk en wat zeggen ze over het weer?

Hoge bewolking (cirrus) en zonneschijn

Om halo’s, bijzonnen en lichtzuilen te vormen, zijn ijskristallen nodig. Dat is dan ook de reden dat dit soort verschijnselen vaak te zien zijn bij zonnig weer met flarden hoge bewolking. Deze hoge bewolking bevindt zich op 6 tot 12 km hoogte, waar het erg koud is (-20 tot -60 graden). Daarom bestaan Cirruswolken alleen uit ijskristallen.

Figuur 1: Alleen de allerhoogste wolkensoorten, zoals Cirrus, Cirrostratus & Cirrocumulus, bestaan uit puur ijs en kunnen dus dit soort optische verschijnselen opleveren. De lagere bewolking bestaat ook uit waterdruppels, dat levert dan weer andere verschijnselen op...

Wanneer er ijskristallen aanwezig zijn in de vorm van hoge bewolking, is er alleen nog zonneschijn nodig. De plaatvormige ijskristallen fungeren als zeshoekige prisma’s wat ervoor zorgt dat het zonlicht breekt. Het licht wordt gesplitst in de kleuren van het spectrum, op een vergelijkbare manier als bij regenbogen. Regenbogen ontstaan echter niet door breking van licht door ijskristallen, maar door waterdruppels.

Figuur 2: De ijskristallen buigen het zonlicht af en zorgen er soms zelfs voor dat het licht gesplitst wordt in de kleuren van het spectrum, waardoor soms ook regenboog achtige kleuren te zien zijn in optische verschijnselen.

Halo’s

Het breken van licht door de ijskristallen zorgt voor een grote hoeveelheid aan kringen, bogen en lichtplekken aan de hemel. Er bestaan verschillende vormen van halo’s. Welke halo of ander optisch verschijnsel je ziet, hangt af van zowel de vorm en exacte oriëntatie van de ijskristallen als de hoogte van de zon/maan boven de horizon.

Figuur 3: Elke andere soort ijskristal buigt het licht weer net ff anders, waardoor er een heel scala aan optische verschijnselen bestaat. Welke je ziet, is dus afhankelijk van de exacte vorm van het ijskristal. Wel zijn ze allemaal zeshoekig.

De bekendste vorm van een halo is de kleine kring om de zon of maan.

Figuur 4: Vaak is de halo te zien als een kleine kring om de zon. De regenmeter staat ook al klaar, want vaak geldt: 'Kring om de zon, regen in de ton'.

Bijzonnen

De bijzon is één van de haloverschijnselen en vallen het meest op bij een lage zonnestand. Bijzonnen zijn vaak te zien als twee heldere lichtvlekken rechts en links van de zon. Wanneer de ijskristallen netjes horizontaal georiënteerd zijn, worden de lichtstralen het sterkst naar links en rechts verspreid. Dit resulteert in de lichtvlekken aan beide zijden van de zon op dezelfde hoogte boven de horizon.

Figuur 5: Ook bijzonnen kunnen de hemel prachtig kleuren. 

Circumzenitale boog

De circumzenitaleboog is een ander haloverschijnsel en lijkt op een heldere gekleurde boog die ver boven de zon staat, waarbij de bolle kant naar beneden is gekeerd. Het heeft eigenlijk iets weg van een omgekeerde regenboog en bestaat dan ook uit dezelfde kleuren. Vaak wordt dit verschijnsel gemist, omdat de boog vrijwel recht boven de waarnemer te zien is. 

Figuur 6: Op deze foto zijn zowel de kring om de zon, de bijzonnen als de circumzenitale boog te zien! Hiervoor kijk je toch graag even omhoog?

Lichtzuilen

Een ander optisch verschijnsel is te zien als een verticale lichtkolom die zich lijkt uit te strekken boven of onder een andere lichtbron (de zon of de maan). Ook de lichtzuilen behoren tot de familie van de halo’s. Ze worden veroorzaakt door het breken van licht door de ijskristallen die zo goed als horizontaal door de lucht zweven en dus als spiegel fungeren. Vaak is dit het best te zien bij zonsopkomst- of ondergang. Er wordt dan ook gesproken van een zonnezuil.

Figuur 7: Een prachtige foto van een zonnezuil. De verticale lichtkolom als gevolg van het breken van het zonlicht is duidelijk te zien. 

Alle verschijnselen bij elkaar spectaculair

Het gebeurt in Nederland echt bijna nooit, want het is hier niet koud genoeg, maar op de zuidpool maken ze het wel eens mee: alle mogelijk optische verschijnselen tegelijkertijd! Dat levert dan dit soort spectaculaire plaatjes op. Wat een prachtig schouwspel.

Figuur 8: De perfecte foto... Als je het over optische verschijnselen hebt dan. Op deze foto zijn zo goed als alle optische verschijnselen te zien die er bestaan! Een erg zeldzaam moment. Foto van G. Können, 2 januari 1998

Als je dus alle verschijnselen schematisch nog eens op een rijtje zet, krijg je onderstaand plaatje. Hoeveel heb jij er al van gezien in je leven?

Figuur 9: Alle mogelijke optische verschijnselen schematisch in een overzicht. 

‘Kring om de zon, regen in de ton’
De uitspraak ‘kring om de zon, regen in de ton’, is een bekende. Er zit dan ook zeker een kern van waarheid in. Vaak ontstaan er namelijk halo’s, wanneer er een warmtefront nadert. De eerste bewolking die dan namelijk binnenkomt, is vaak hoge bewolking (cirrus). In combinatie met wat zonneschijn kunnen dan dus halo’s te zien zijn. 

De komende dagen is er nog steeds af en toe Cirrus-bewolking aanwezig en daarmee blijft er kans op optische verschijnselen. Een weersomslag volgt echter pas komend weekend, als het weer wat wisselvalliger wordt. Qua neerslag valt er voorlopig niet veel, dus wel die kring om de zon, maar weinig regen in de ton.