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Wolfgang Stricklings SoFi-Beobachtungen 2003

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Am 31.05.2003 fand eine ringförmige Sonnenfinsternis statt, die in Deutschland hochgradig partiell sichtbar war. Da der erste Kontakt schon lange vor Sonnenaufgang stattfand, ging die Sonne fast maximal verfinstert auf, was vielen Fotografen stimmungsvolle Bilder bescherte (Abb. 1). Interessant war es jedoch auch, zu verfolgen, ob sich die Finsternis durch eine Veränderung des Dämmerungsverlaufes bemerkbar machen würde. Dieses wollte ich quantitativ messen und einem "normalen" ungestörten Dämmerungsverlauf gegenüberstellen. Um einen besseren Vergleich zu haben und um das Wetterrisiko zu reduzieren, habe ich an zwei Orten meine Messungen vorgenommen. An meinem Wohnort in Haltern am See (51.75° N, 7.18° E) befand sich eine fest montierte Wetterstation. Zu meinem Beobachtungsort in Stuhr (53.02° N, 8.78° E) am Rande der Bremer SONNE-Tagung habe ich ein Notebook und mein bei anderen Finsternisexkursionen bewährtes meteorologisches Messprogramm mitgenommen.

Fotosequenz der Sonnensichel kurz nach Sonnenaufgang, aufgenommen in Stuhr bei Bremen:

links: Spiegeltele 1:8/500

rechts und unten:
Aufnahmen mit Tele 1:10/1000 "Russentonne" + 2 x Telekonverter auf Fujichrome Velvia .

rechts oben: 05:16 MESZ,

rechts unten: 05:18 MESZ,

ganz unten: Sequenz mit Maximum,
beginnender Bewölkung und dem letzten Kontakt





Der Dämmerungsverlauf bei der Sonnenfinsternis am 31.05.2003

Material und Methode:

Die Wettermessungen wurden in Haltern am See im Abstand von 20 Sekunden, in Stuhr bei Bremen in den zentralen 10 Minuten im Sekundenabstand, sonst jede Minute gemacht. Die Messwerte können hier als ZIP-Datei abgerufen werden.

Als Helligkeitssensor diente der Chip "TSL230", der die Lichtintensität in eine Frequenz umsetzt (gibt's jetzt wieder bei Conrad Elektronik). Er ist unter einer Lichtstreukuppel montiert und kann durch einfache Umstellung in seiner Empfindlichkeit um den Faktor 2 - 10000 verändert werden. So ergibt sich ein extrem hoher Dynamikbereich und es können Beleuchtungsstärken von der Tageshelligkeit bis hin zum sternklaren Nachthimmel gemessen werden. Die Genauigkeit beträgt ca. +- 20%.

Zur Temperaturmessung in Stuhr war der Thermosensor DS 1621 abgeschattet unter einer Platte auf einem Mast in ca. 4 m Höhe montiert. In Haltern am See war ein analoger Sensor KTY 87-105 auf dem Dach eines Gebäudes eingesetzt.

Das Ausgangssignal der digitalen Sensoren kann über eine parallele Schnittstelle in einen Computer eingelesen werden. In Haltern am See wurde es an der C-Control-Unit, einem Einchip-Mikrocomputer betrieben, in Bremen wurde es mobil an einem Notebook über die parallele Schnittstelle gesteuert. Dieses Equipment war bereits auf der SoFi 1999 im Einsatz, für die totale Sonnenfinsternis 2001 wurde es etwas modifiziert an dem taschenrechnerähnlichen PSION Organiser II betrieben. Technische Details sind auf meinen Internetseiten beschrieben und z. T. auch in SONNE [2] und dem VdS-Journal [3] bereits publiziert worden.

Ergebnisse:

Trotz einiger Wolken, die vor allem in Stuhr die Messungen gegen Ende der Finsternis beeinträchtigten, war der Lichtverlust durch die Finsternis schon in der Dämmerung vor Sonnenaufgang sehr deutlich messbar. Subjektiv konnte ich davon allerdings wenig spüren, denn das Auge passt sich so langsamen Änderungen der Lichtintensität doch sehr gut an. Andere Beobachter wollen eine Veränderung des Dämmerungsverlaufes bemerkt haben, wie in SuW beschrieben worden ist. Dort wurde auch eine Helligkeitsmessung mit Hilfe eines Kamera-Belichtungsmessers vorgestellt. [4]

Die
        Sofi in Haltern am SeeAbb. 2: Grafik der Helligkeitsmessung in Haltern am See.

Die fette Kurve zeigt die Helligkeit am Finsternistag, die dünne gestrichelte Kurve am 29.05. Dünn ausgezogen ist der Quotient aus den beiden Werten des 31.06 / 29.05 an. Wegen aufkommender dichterer Wolken variierte die Helligkeit ab ca. 6:20 nur noch um ca.. 60% Normalhelligkeit.

In Haltern am See (Abb. 2) erreichte die Himmelshelligkeit um 5:19 MESZ, etwa 1 Minute vor Sonnenaufgang, eine erstes Maximum mit 25% Normalhelligkeit, um danach bis 5:28 MESZ kontinuierlich abzufallen. Die Helligkeit erreichte dann etwa 13% der normalen Helligkeit. Von 5:28 bis zum Finsternismaximum um 5:31 stieg die Helligkeit wieder an. Sie erreichte im Maximum etwa 11% der Normalhelligkeit ohne Finsternis. Zwischen 5:28 und 5:31 MESZ kompensierte also der steigende Sonnenstand die weitere Helligkeitsabnahme der Sonnensichel vor dem Maximum.

In Haltern am See waren der erste Kontakt um 4:36, der vierte Kontakt um 6:28 MESZ, die maximale Phase war um 5:30 mit 82,9% Sonnenfläche und der Sonnenaufgang um 5:20 MESZ.



Abb. 3: Helligkeitsmessungen in Stuhr bei Bremen.

Fett durchgezogen ist die Helligkeit am Finsternistag in Stuhr, die dünne Kurve zeigt die Werte vom 29.05 aus Haltern am See zum Vergleich. Punktiert die Kurve des Temperaturverlaufes. Wegen der aufkommenden starken Bewölkung bleibt auch hier die Helligkeit nach dem Finsternismaximum hinter den Normalwerten zurück.

Vertikale Striche markieren den ersten Kontakt, den Sonnenaufgang, die Finsternismitte und den vierten Kontakt.

In Stuhr bei Bremen (Abb. 3) ging die Sonne um 5:07 MESZ auf. Die Helligkeit erreichte ein erstes Maximum gegen 5:17 MESZ und um 5:30 ein Minimum, etwa eine Minute vor Finsternismitte. Sie näherte sich dann wieder den Normalwerten, die wegen der aufkommenden Bewölkung jedoch wie in Haltern am See nicht erreicht wurden. Außerdem war es schon vor Sonnenaufgang recht dunstig, so dass die Sonnensichel erst in einer Höhe von etwa 1,5 Grad über dem Horizont sichtbar wurde.

Das Finsternismaximum war in Stuhr um 5:31 MESZ; der erste Kontakt um 4:36, der vierte Kontakt um 6:30 MESZ.

Einen so deutlich messbaren Verlauf hatte ich im Vorfeld nicht erwartet. Immerhin war im Finsternismaximum die Beleuchtungsstärke in Haltern am See um etwa 89% reduziert, obwohl der Mond dann "nur" 83% der Fläche der Sonnenscheibe bedeckte. Ich denke, dass die Ursache dieser Diskrepanz in der Randverdunkelung der Sonne zu suchen ist.

Der Temperaturverlauf in der Atmosphäre wurde von der Verfinsterung im Vergleich zum Vortag nicht merklich beeinflusst. Offenbar war der Einfluss der Finsternis so gering, dass andere meteorologische Faktoren am frühen Morgen von weitaus größerer Bedeutung sind, bzw. die Sonnenstrahlung bei so niedrigem Sonnenstand noch keine große Bedeutung hat.

Literatur und Internetlinks:

2. Meteorologische Beobachtungen bei der Sonnenfinsternis 2001 SONNE Nr. 100 (2001), S. 107-109

3. W. Strickling: Rechnergestützte Beobachtung einer Sonnenfinsternis. VdS-Journal Nr. 9, S. 113-117 (II/2002)

4. U. Bastian, in: Dunkle Sonne über Europa, SuW 8/2003, S. 67


© Dr. Wolfgang Strickling, Drususstr. 15, 45721 Haltern am See. Tel: (0 23 64) 16 76 91

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