Tijd van de lichtende nachtwolken is aangebroken

Lichtende nachtwolken zijn ijskristallen op extreme hoogten die samenklonteren in strepen, linten en golven. De wolken, ook wel Noctilucent Clouds (NLC) genoemd, bevinden zich op een hoogte van ruim 80 kilometer, dus boven de mesosfeer in de mesopauze.

Ten tijde van de zomerzonnewende wordt daar met temperaturen onder de min 100 graden de absolute minimumtemperatuur van de aardatmosfeer bereikt. In tegenstelling tot atmosferische wolken, die op een maximale hoogte van 13 kilometer zweven, worden lichtende nachtwolken lang verlicht door de zon, zelfs 's nachts.

Met een beetje geluk kunnen nachtbrakers van half mei tot eind juli NLC’s aan de noordelijke horizon waarnemen. Omdat de zon al ver genoeg onder de horizon staat, steken de fijne zilverglinsterende wolkensluiers fel af tegen de lagere, donkere wolken. Dit is het geval in de late avond- en vroege ochtenduren wanneer de zon tussen 6° en 16° onder de horizon zakt.

Voor de formatie van lichtende nachtwolken moet de temperatuur in de mesopauze erg laag zijn. Net als sommige wolken in de lagere atmosfeer, bestaan deze wolken uit bevroren water.

Om op een hoogte van meer dan 80 kilometer met een zeer lage waterdampconcentratie überhaupt ijs te kunnen vormen, moet de temperatuur daar onder de min 100 graden komen. Volgens metingen is dit alleen het geval tussen half mei en half augustus.

In de zomer waaien er soms harde winden in de bovenste atmosfeer, waardoor de ijskristallen over lange afstanden worden getransporteerd. Afzonderlijke ijsdeeltjes blijven echter slechts enkele uren in de mesopauze achter voordat ze weer sublimeren, bijvoorbeeld wanneer ze dalen. Dat houdt in dat de ijsdeeltjes veranderen van een vaste naar een gasvormige toestand. Daarom veranderen de zilverachtige sluiers vaak van vorm.

Als de concentratie methaan stijgt, wordt het gas (chemische formule: CH4) letterlijk uit elkaar gescheurd door sterke zonnestraling. De waterstofdeeltjes (H) vormen samen met zuurstof (O2) water (H2O), dat vervolgens bevriest tot ijskristallen bij temperaturen tot min 140 graden.

Onderzoekers gingen er aanvankelijk van uit dat NLC’s de neiging hebben om te verschijnen wanneer de zonneactiviteit laag is, omdat in fasen met een hoge activiteit de bovenste atmosfeer te veel opwarmt. De verandering in UV-straling beïnvloedt ook de chemische reacties in de bovenste atmosfeer. Maar die invloed is, zoals nu is aangetoond, niet zo sterk.

Er bestaat waarschijnlijk een ander verband tussen lichtende nachtwolken en polaire mesosferische wolken (PMC). Deze liggen de hele zomer over de poolgebieden. Als de polaire mesosferische wolken zich naar het zuiden verspreiden, kunnen de lichtende nachtwolken ook "rafelige" uiteinden van een PMC-deken zijn. Onderzoekers proberen dit mysterie nog steeds op te lossen.

Wetenschappers hebben ontdekt dat er een verband bestaat tussen het verschijnen van lichtende nachtwolken en de uitlaatgassen van raketlanceringen. Wanneer ze worden gelanceerd, verbranden raketten in zeer korte tijd een enorme hoeveelheid brandstof. Naast uitlaatgassen komt er ook enorm veel waterdamp vrij. Deze waterdamp hoopt zich geleidelijk op in de bovenste lagen van de atmosfeer.

Daarnaast komen ook roetdeeltjes in de bovenste luchtlagen terecht, die op hun beurt dienen als condensatie- of vrieskernen voor ijskristallen. Het resultaat: NLC’s vormen veel makkelijker omdat er meer vocht en aerosolen beschikbaar zijn.

Omdat het jaren, zo niet tientallen jaren duurt voordat de uitlaatgassen van deze raketten de bovenlucht hebben gezuiverd, zal de concentratie van waterdamp en roet in de bovenlucht blijven toenemen. Als onderzoekers gelijk hebben, kun je de komende jaren op heldere zomernachten steeds vaker NLC’s bewonderen.

Er wordt tevens besproken of de ijskristallen van lichtende nachtwolken zich ook hechten aan de deeltjes van opgebrande meteoren.

Het weerverschijnsel van de lichtende nachtwolken kan in de zomer steeds vaker worden waargenomen. In een studie evalueren onderzoekers hun toename als bewijs dat klimaatverandering ook invloed heeft op de rand van de atmosfeer van de aarde.

Wetenschappers hebben ontdekt dat ondanks de stijgende koolstofdioxidegehaltes in de lagere atmosfeer en de daarmee gepaard gaande opwarming, de mesosfeer kouder en dunner wordt.

De troposfeer werkt als een soort isolerende thermische deken en laat minder warmte opstijgen naar hogere lagen. Hierdoor koelen de stratosfeer en mesosfeer af. Dienovereenkomstig is de temperatuur van de mesosfeer tijdens de zomer in de afgelopen bijna 30 jaar met één tot twee graden per decennium gedaald.

Daarnaast zijn er periodieke schommelingen door de zonnecyclus, die de koeling kunnen versterken of verzwakken. Alleen aan de bovengrens van de mesosfeer is het temperatuurverloop niet herkenbaar, de redenen hiervoor zijn nog onbekend.

Er is ook een tweede effect waar te nemen: door de afkoeling trekt de mesosfeer meer samen. Hierdoor verliest de bovenkant van deze laag hoogte. Het krimpt met 150 tot 200 meter per decennium, zoals bevestigd is door satellietmetingen.

Tegelijkertijd neemt het watergehalte toe. De door de mens veroorzaakte uitstoot van methaan in de atmosfeer is hiervoor primair verantwoordelijk. Het broeikasgas methaan reageert met zuurstof tot onder meer ozon, koolstofdioxide en water.

Mogelijk kunnen deze effecten verklaren waarom lichtende nachtwolken vaker verschijnen. Ze komen de afgelopen decennia vaker, vroeger en verder naar het zuiden voor dan voorheen.

Lichtende nachtwolken zijn voornamelijk zichtbaar tussen de 47e en 60e breedtegraad, wat ongeveer overeenkomt met de locatie van München in het zuiden en Oslo in het noorden. Hoe dichter de waarnemer zich bij een locatie op 60 graden noorderbreedte bevindt, hoe groter de kans om NLC’s waar te nemen. Bovendien moet de zon al onder zijn om de wolken boven de horizon van onderaf te verlichten.

De beste tijd om ze te observeren op onze breedtegraden is in juni en juli tussen 22.00 uur en 23.00 uur of 's ochtends bij de eerste dageraad van ongeveer 3.00 uur tot 04.00 uur.

De meeste waarnemingen vinden bij ons plaats van begin juni tot half juli (d.w.z. de maanden rond de zomerzonnewende) in de schemering richting het noorden. Hier bereiken ze een hoogte van ongeveer 20° boven de noordwestelijke- tot noordoostelijke horizon. In uitzonderlijke gevallen verspreiden ze zich echter ook in onze breedtegraden tot nabij het zenith.

Lichtende nachtwolken zijn een bijzonder fotomotief. Ze zijn slechts sporadisch en voor een korte tijd zichtbaar. De wolken verschijnen pas aan het einde van het zogenaamde blauwe uurtje.

Daarom is een langere sluitertijd noodzakelijk. Het is bijna onmogelijk om in het donker met autofocus te werken. Daarom raden we aan om de camera handmatig en eindeloos scherp te stellen. Dit doe je door middel van een object in de verte.

Kies een zo groot mogelijk diafragma (f/2.8 tot f/4) zodat er genoeg licht op de sensor van de camera valt. De belichtingstijd moet handmatig worden ingesteld.

Lichtende nachtwolken bewegen ook. Het wordt daarom aanbevolen om een ​​belichtingstijd van 10 seconden niet te overschrijden. Anders is een wazig beeld waarschijnlijk. Stel eventueel een hogere ISO-waarde in tussen 800 en 1600.

Een statief met een afstandsbediening helpen niet alleen tegen de onscherpte bij langere belichtingstijden, maar ze ondersteunen ook beide de concentratie. Dit minimaliseert technische fouten en de fotokwaliteit wordt uiteindelijk beter.