Naturphänomene der Antarktis

Als Naturphänomene bezeichnet man jene Naturerscheinungen, welche für dieses Gebiet der Erde typisch sind, sich aber durchaus erklären lassen. Dazu zählen:

• Polarnacht und Polartag — erklärt sich durch die Stellung der Erde zur Sonne  – kann man als das  Naturphänomen der Polargebiete bezeichnen. 
  
• Magnetfeld der Erde – erklärt sich durch den Magnetpol
  
• Polarlicht — erklärt sich durch das Magnetfeld der Erde
  
• White Out — erklärt sich durch den Lichteinfall der Sonne und die Reflektion
  
• Halo — erklärt sich durch Lichtbrechung, wir kennen dies beim Regenbogen
  
• Mirage — erklärt sich durch Luftspiegelung, wir kennen dies bei der Fata Morgana in der Wüste
  
• Kreuz des Südens — oder der südliche Sternenhimmel, nicht nur auf die Antarktis bezogen. 
  
• Nebensonnen — erscheinen als helle Flecken neben der Sonne.
  
• Eisblink — Widerschein des Polareises am Horizont.
  
• Wasserhimmel — Widerschein des Meerwassers am fernen Horizont
  

White Out
Angenommen, man steht unter einer geschlossenen Wolkendecke, die zwar dick genug ist, um die Sonne zu verhüllen, aber doch nicht so dicht, dass sie den überwiegenden Teil des Lichtes daran hindert, bis zum Boden durchzudringen. Das Sonnenlicht, das von oben auf diese Wolkenschicht auftrifft, wird teilweise nach oben reflektiert, aber ein Grossteil wird an den zahllosen kleinen Wassertröpfchen und Eiskristallen gestreut und gelangt durch die Wolkenschicht nach unten.
 Wenn nun die Erdoberfläche mit Schnee bedeckt ist, wird der grösste Teil dieses Lichtes wieder nach oben zur Wolkendecke hin gestreut. Auch von diesem Licht wird wieder ein Teil von den Wolken zurück zur schneebedeckten Erde reflektiert und von dort wiederum nach oben zur Wolkendecke.
 Durch diese vielfachen Reflexionen zwischen dem schneebedecktem Erdboden und und der Wolkendecke wird das Licht schliesslich gänzlich diffus und kommt aus allen Richtungen zugleich.
 Die Folge ist, dass Schneeverwehungen oder Vertiefungen im Schnee keine Schatten mehr werfen. Polarreisende berichten immer wieder, dass sie in der gestaltlosen Schneewüste wie blind gegen Eisblöcke gelaufen oder in unsichtbare Abgründe gestürzt sind. 
Wenn das Licht aus allen Richtungen gleichzeitig kommt, verschwindet auch der Horizont, und man hat keinen sichtbaren Anhaltspunkt dafür, wo Oben und Unten ist. Es gibt Menschen, die dieser Verlust der visuellen Orientierung so hilflos macht, dass sie in einem Whiteout nicht einmal mehr aufrecht stehen können.

Halo
In früheren Zeiten verursachten Lichtphänomene am Himmel grosse Aufregung. Sie wurden als okkulte Mitteilungen gedeutet. Die Menschen bekamen Angst. Es ist ein heller Lichtkranz um die Sonne oder den Mond, innen gewöhnlich rötlich und aussen weiss, der durch Brechung oder Spiegelung des Lichts an Eiskristallen von Cirrus- oder Cirrostratus Wolken entsteht. Sonnenhalos sollte man nicht mit ungeschützten Augen beobachten!
Heute wissen wir, dass diese leuchtenden Ringe, Bögen, Pfeiler, Kreuze und Flecken am Himmelsgewölbe physikalisch-optische Phänomene sind. Sie entstehen, wenn das Licht von Sonne und Mond sich in kleinen, in der Luft schwebenden Eiskristallen bricht.
Bei guten Wetterbedingungen – klare Luft mit funkelnden Eiskristallen – kann der Himmel ein phantastisches Schauspiel bieten. Am schönsten erscheint das Halo-Phänomen in den Polarregionen, es ist aber auch auf südlicheren Breitengraden sichtbar
Halo ist eine Leuchterscheinung durch Brechung des Sonnenlichts an Eiskristallen in sieben bis zehn Kilometern Höhe. Ein Haloring hat ein einen Winkelradius von 22°, bei diesem WInkel wird die minimale Ablenkung erreicht. Der Begriff Halo stammt aus dem griechischen und bedeutet soviel wie Hof. Es entsteht eine Brechung und Spiegelung der Lichtstrahlen an hochstehenden Eiskristallen..
Die Halos treten meist in hohen dünnen Wolken auf, wenn das Wetter umschlägt. Solche Beugungserscheinungen sind als Höfe auch um den Mond zu sehen.

Eiskristall Halos

Der antarktische Himmel ist oftmals mit wunderbaren bunten oder weissen Lichtflecken und Lichtbögen verziert. Diese „Halos“ werden durch Eiskristalle in der Atmosphäre verursacht. Die Kristalle werden häufig in den unteren Schichten gebildet und können, wenn sie auf die Erdoberfläche fallen, aufgesammelt werden. Wenn man die Kristalle mit den Halos vergleicht. kann man erkennen, welcher Kristalltyp welche Halos verursacht. Jede Bildreihe zeigt Eiskristalle und die von ihnen verursachten Halos. Die Punktdiagramme sind Computersimulationen von Halos, die Eiskristalle theoretisch erzeugen würden, wenn sie in einer bestimmten Ausrichtung fielen.

Seitdem Simulationen den Halo-Fotografien immer näherkommen, können wir ziemlich sicher sein, dass die Kristalle in einer bestimmten Orientierung herabfallen. Ein vollständiges Verständnis über das Verhältnis zwischen Bedingungen in der Atmosphäre und den daraus entstehenden Kristalltypen, würde uns Halos als Indikator für die Beschaffenheit der Atmosphäre verwenden lassen.

Mirage

Viele Polarfahrer haben Land und Inseln gesehen, die überhaupt nicht existierten. Es handelt sich um optische Täuschungen, die entstehen, wenn sich Licht in unterschiedlich temperierten Luftschichten bricht. Für gewöhnlich erweisen sich die mystischen Inseln am Horizont als Packeis.
In der Wüste treten sie auf, wenn kalte Luft mit dem heissen Sand in Kontakt kommt (inferior mirage). In den Polarregionen handelt es sich um superior mirage, wenn warme Luft sich über eine kalte Oberfläche bewegt.
Fata Morgana nennt man die dramatischste und komplexeste Form der Luftspiegelung. Dann sind sogar Bilder von hinter dem Horizont liegendem Land sichtbar. Man glaubt, dass der Wikinger Erich der Rote von einer Fata Morgana angelockt worden war, als er Grönland entdeckte.

Eisblink
Eisblink ist ein herrliches Naturschauspiel für die Kamera. Es ist das weisse Aufhellen der niedrigen Wolken  über einem ausgedehnten Eisfeld am fernen Horizont

Wasserhimmel
Aehnlich dem Eisblink, nur ist dieses Aufhellen am fernen Horizont über einer Wasserfläche.

Nebensonnen
Die Nebensonne ist ein Sonderfall einer Halo. Bei nur gering ausgeprägten Eiskristallen spricht man von Nebensonnen. Diese hellen Flecken neben der Sonne kommen recht häufig vor. Aber anders als bei einem Regenbogen muss man gegen die Sonne schauen, was ohne entsprechenden Schutz auch in den Polargegenden nicht zu empfehlen ist.

Gegensonnen
Auch bei der Gegensonne entstehen ähnlich wie bei den Nebensonnen ziemlich kreisrunde sonnenähnliche Lichtflecke. Allerdings befinden sich diese recht weit ab der Sonne.