Die Sonnenfinsternis am 09.03.2016

C3

von

Dr. Wolfgang Strickling

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Karte SoFi
          IndonesienSonnenaufgang im RiffAm 09.03.2016 hat sich sich in einem der schönsten Tauchgebiete der Welt, im Korallendreieck um Indonesien, eine totale Sonnenfinsternis ereignet. Das war für mich Grund, eine Reise zur Finsternis mit einem Tauchurlaub auf Sulawesi zu kombinieren. Da zum Zeitpunkt der Finsternis in betreffenden Gebiet die Regenzeit einsetzt, kam der Auswahl des Stützpunktes bzw. des Beobachtungsortes meteorologischen Überlegungen eine herausragende Bedeutung zu. Nach den Wetter- und Klimastatistiken von Jay Anderson waren vor allem die Straße von Makassar zwischen Kalimantan und Sulawesi sowie die Molukkensee zwischen Halmahera und Sulawesi die Gebiete mit den besten Sichtbarkeitschancen. Da die Westküste von Sulawesi in den Wetterstatistiken annähernd gleichgut wie Halmahera ist und Halmahera praktisch kaum zu betauchen ist, habe ich mich für einen Platz etwas südlich de Ortes Pasangkayu entschieden. Man konnte hoffen, dass in dem dortigen etwas breiteren und flachen Küstenstreifen die Bewölkung der umliegenden Berge noch nicht stört und dass vielleicht der Rückgang der Luftkonvektion im Verlauf der Finsternis etwaige Wolkenbildung unterdrückt. Als Stützpunkt und Tauchbasis habe ich das Prince John Dive Resort am Tanjung Karang, dem Nordwestlichen Ende der Palu-Bucht ausgewählt, von wo aus man den geplanten Beobachtungsplatz in gut zwei Stunden über eine für örtliche Verhältnisse gut zu befahrende Straße erreichen konnte.

Die Koordinaten des Beobachtungsplatzes waren: -1° 15' 41.41" S  119° 18' 32.72" E oder dezimal: -1.261503° S 119.309089° E.
Das Equipment wurde auf einer ca. 10 x 20 m großen betonierten freien Fläche direkt am Strand aufgebaut.

partielle FinsternisHier die Daten für unseren Beobachtungsplatz im Dorf Pedanda südlich von Pasangkayu an der Westküste Sulawesis 17 km nördlich der der Zentrallinie, berechnet mit EclipseDroid:

Mi, 09.03.2016   8:37:43 UTC+8h:  totale Sonnenfinsternis Dauer 02:42,7s
Sonnenaufgang  6h10m,  Untergang 18h17m in Pedanda;  DeltaT = 68.18 s

    UTC         UTC+8h lokale Zeit
    hh:mm:ss.s  hh:mm:ss.s  Elev Azim  PW  UhrP
K1: 23:27:11.6  07:27:11.6   19°  94° 250° 12.7
K2: 00:36:22.2  08:36:21.2   36°  95°  54°  7.2
M.: 00:37:42.0  08:37:42.0   36°  95° 158°  3.8
K3: 00:39:03.5  08:39:03.5   36°  95° 263° 12.3
K4: 01:58:54.9  09:58:54.9   56°  96°  67°  6.9
Magnitude  : 1,0140
Positionswinkel Fliegende Schatten K2: 131°, K3: 171°

Die Finsternis war ein voller Erfolg! Während sich beim Eintreffen am Beobachtungsplatz noch einige dünne Wolken über den östlichen Horizont bis in Sonnenhöhe erhoben, lösten sie sich nach dem ersten Kontakt vollständig auf, so dass wir die interessanten Phasen der Finsternis bei wolkenlosem Himmel verfolgen konnten.
An unserem Beobachtungsplatz haben wir Videos und Fotos mit verschiedenen Brennweiten vom 8 mm Fisheye bis zum 500 mm Tele gemacht sowie Wetteraufzeichnungen und Messungen der Umgebungshelligkeit gemacht.

KoronaEinzelbelichtungen mit 1/30s, 1/8s, 0.5s, jeweils bei ISO 100,



ProtuberanzenAuffällige, schön strukturierte Protuberanz am Sonnenrand, die sogar gut mit bloßem Auge zu erkennen war. 
Belichtung 1/500 s ISO 100

C3Sehr schöne Baily's beads im Diamantring beim dritten Kontakt.
Belichtung 1/30 s ISO 100 um 00:39:01 UTC

Korona KompositEin kontrastverstärktes HDR Komposit der Korona, unter Verwendung von 9 Einzelbildern mit Belichtungszeiten zwischen 1/250 s ISO 100 und 1.0 s ISO 200.
Es waren wunderschöne koronale Streamer sichtbar.
Orientierung ist Norden oben, der Anblick in Indonesien mit dem bloßen Auge entspricht einer Bildrotation von 91 Grad im Gegenuhrzeigersinn.

Auch im Erscheinungsbild der  Korona war die Asymmetrie in der Sonnenaktivität der beiden Sonnenhemisphären deutlich erkennbar. Die Südhemisphäre zeigt bereits Anzeichen einer typischen Minimumskorona mit ausgeprägten polaren Streamern, während die Nordhälfte mit ihren vielen Helmet Streamern noch eher auf eine höhere Sonnenaktivität hinweist.

Lang belichtete Aufnahmen zeigen sogar das aschgraue Mondlicht und das "Mondgesicht" auf der unbeschienenen erdzugewandten Mondseite.

Der Positionswinkel der Sonnenachse betrug -23.6°

WeitwinkelFisheyeEine Weitwinkelaufnahme zeigt den schönen Verlauf der Dämmerungsfarben während der Totalität.
Links: 14 mm Objektiv, 1,6 s ISO 100 f/6.7 links,
Rechts: 8 mm Walimex Fisheye, 5s ISO 200 f/11 (Bildbearbeitung Belichtungskorrektur), Nikon D700.
    Dank an Dr. Karl-Werner Kempf.

Die Bilder zeigen, dass wir uns während der zentrale Phasen der Finsternis über einen perfekten klaren Himmel freuen konnten.
Leichte Schleierwolken beim ersten KontaktLeichte Schleierwolken beim ersten Kontakt. Ausschnitt aus einem Fisheye-Bild.


16x time lapse Video einer GoPro-Aufnahme des Mondschattens. Dank an Dr. Karl-Werner Kempf.

32x time lapse Video aus den Fisheye-Aufnahmen mit der Nikon D700 und dem Walimex 8mm Fisheye. Dank an Dr. Karl-Werner Kempf.

Fliegende Schatten waren nur sehr schwach auszumachen, die genauere Analyse eines Videos steht noch aus.



Polarisationsmessungen

Mit meinem 500mm 1/8 Objektiv habe ich je drei Belichtungen mit 1/250 s, 1/30 s und 1/2 s Belichtungszeit bei ISO 100 durch ein lineares Polarisationsfilter durchgeführt, jeweils mit einer Orientierung von 0 °, 60 ° und 120 ° bzw. in Bezug auf den Himmels-Nord. In den Bildern entspricht dem roten Kanal 0 °, grün bis 60 ° und rot bis 120 ° bzgl. Nord, Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Da das Filter freihändig gehalten wurde, ist die Lage möglicherweise nicht sehr exakt. Ein Klick auf die Bilder zeigt eine vergrößerte Darstellung. Die Ebene des polarisierten Lichtes zeigt im wesentlichen tangential zur Sonnenoberfläche. 
Polarimetrisches Bild mit Feldvektoren
Polarimetric image, 1/30 s ISO 100
Polarimetric image, 1/2 s ISO 100
Polarisationsbild der inneren Korona, 1/250 s ISO 100
Die ungefähre Orientierung des elektrischen Feldvektors für die einzelnen Farbkanäle ist durch Pfeile markiert.
Die Protuberanz zeigt keine nennenswerte Polarisation.
Polarisationsbild der inneren Korona, 1/30 s ISO 100
Polarisationsbild der äußeren Korona, 1/2 s ISO 100


Fliegende Schatten

Equipment shadowbandsZur Registrierung der Fliegenden Schatten wurde mit einer Panasonic  Lumix Bridgekamera eine Projektionsfläche auf HD mit 25 fps mit der Panasonic Lumix FZ-1000 gefilmt. Für eine bessere Darstellung wurde die Projektionsfläche durch Mittelung über 12 Frames geglättet, das Resultat vom Originalvideo abgezogen und dann der Kontrast um den Faktor 25 verstärkt. Das dabei unvermeidlich sichtbare Bildrauschen wurde mit einem zweifachen Gauss-Weichzeichner reduziert. Die Projektionsfläche hatte einen Durchmesser von 107 cm und war um 27 ° gegen die Senkrechte in Richtung Sonne geneigt.
Für weitere Informationen und allgemeine Erklärungen der fliegenden Schatten lesen Sie meine Webseite über die fliegenden Schatten.

Kurzer Ausschnitt aus dem Originalvideo. Die Fliegenden  Schatten sind sehr  schwach und kaum zu sehen, deshalb ist eine Kontrastverstärkung nötig.
25 x kontrastverstärktes und  geglättetes Video von den Fliegenden Schatten vor dem zweiten Kontakt. Die Schattenbänder verlaufen annähernd diagonal über die Projektionsfläche, in der gleichen Orientierung wie die Sonnensichel am Himmel. Ihre Bewegung ist nicht einheitlich, sondern scheint recht turbulent zu sein.
25 x kontrastverstärktes und  geglättetes Video von den Fliegenden Schatten nach dem dritten Kontakt.
Weil der Beobachtungsort nicht genau auf der Zentrallinie lag, war der Ort des dritten Kontakts nicht genau gegenüber dem zweiten Kontakt auf der Sonnenscheibe. Deshalb ist auch die Orientierung der Schattenbänder nach dem dritten Kontakt ein wenig anders. Sie verlaufen fast horizontal, entsprechend dem Positionswinkel der Sonnensichel am Himmel. Nach dem dritten Kontakt sind die Schattenbänder noch schwächer als vor dem zweiten Kontakt, Ursache ist vermutlich die nachlassende Turbulenz und Konvektion in der Atmosphäre.

Nachfolgend einige Standbildauszüge aus dem Video. Ein Inset zeigt die projizierte Lage der Sonnensichel. Man erkennt, dass die Schattenbänder parallel dazu verlaufen. Ein Klick auf die Grafik vergrößert die Bilder.
Shadow bands C2
Shadow bands C2 Shadow bands C3
Standbild der Fliegenden Schatten 54 Sekunden vor dem zweiten Kontakt.
Der Bandabstand der Schattenbänder ist noch relativ groß. Zum Vergleich: Der Durchmesser der Projektionsscheibe beträgt 107 cm.
20 Sekunden vor dem zweiten Kontakt hat der Bandabstand der Schattenbänder deutlich abgenommen. 26 Sekunden nach dem dritten Kontakt sind die Schatten undeutlicher zu sehen. Der Winkel der Bänder  hat sich auch gedreht, weil die Ausrichtung der Sonnensichel am Himmel sich gegenüber dem zweiten Kontakt verändert hat.

Dank an Ulrike und Dr. Karl-Werner Kempf für die freundliche Bereitstellung des Aufnahmeequipments!

Wettermessungen

Wettermessungen während der FinsternisWettermessungen um die Totalität An unserem Beobachtungsplatz habe ich mit einer mobilen Wetterstation, basierend auf einer C-Control Unit, Wettermessungen durchgeführt. Die Temperatur in 1 m Höhe sank von maximal 32°C um 07:41 kurz nach dem ersten Kontakt auf 27.3 °C um 08:43 Ortszeit. Dieses Minimum wurde 4 Minuten und 30 Sekunden nach dem vierten Kontakt erreicht, um danach schnell wieder die normalen Tageswerte zu erreichen. Es wurden auch Messungen in Bodennähe (10 cm über dem Boden) und  direkt auf dem Boden gemacht. Letztere wurden zum Teil durch direkte Sonnenbestrahlung gestört.

Die Umgebungshelligkeit sank auf 5 Lux während der Totalität.

Ein Klick auf die Grafiken zeigt ein vergrößertes Bild

Wind und FeuchtediagrammMy EquipmentDie Luftfeuchtigkeit verhielt sich erwartungsgemäß umgekehrt zum Temperaturgang. Von einem Minimum von 74% rel. Feuchte um 07:40 UTC+8h stieg die Feuchtigkeit parallel zur sinkenden Temperatur bis auf 94% um 08:46, um danach mit der steigenden Temperatur schnell wieder zu fallen. Ein Finsterniswind konnte wieder nicht registriert werden. Der Wind war am Finsternistag ohnehin recht schwach, zur Totalität kam er fast völlig zum Erliegen.

Die Wetterstation befand sich auch auf der betonierten Fläche am Strand des Ortes Pedanda, Bild rechts. Für die Temperaturaufzeichnungen verwendete ich abgeschattete digitale DS1621 Sensoren, für die Helligkeit einen TSL230 Chip, für die Feuchte einen analogen HIH-4031-Sensor und für die Windgeschwindigkeitsmessungen ein Schalenanemometer mit einer Lichtschranke. Die Wetterstation war auf dem gleichen Stativ montiert wie meine EclipseDroid-gesteuerte 500 Telekamera.

Download hier eine CSV-Datei  meiner Wettermessungen.



Sarosportrrait 130Einordnung der Finsternis im Saroszyklus


Die totale Sonnenfinsternis von 2016 ist Teil des Saroszyklus 130, der im Jahr 1096 begann und nach 73 Finsternissen 2394 enden wird. In einem Saroszyklus kommt es alle 18 Jahre  und 18 Tage zu einer dem Vorgänger sehr ähnlichen eine Sonnenfinsternis. Der Zyklus 130 enthält 30 partielle Finsternisse. Die anderen 43 sind total, mit einer Dauer zwischen 1:14 Minuten bis 6:57 im Jahr 1565. Da in der Regel einige ringförmige oder hybride zentrale Finsternisse in einem Saroszyklus auftreten, ist der Zyklus Nummer 130 mit ausschließlich totalen und partiellen Finsternissen recht bemerkenswert . Das Bild links zeigt eine Darstellung des Zyklus als Saros-Schlange, die anzeigt, wie der Mondschatten die Erde am Maximum jeder Finsternis trifft. Klicken Sie in das Bild, um es zu vergrößern. Es wurde mit meinem Windows-Software Sarosportrait erstellt.

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letztes Update: 13.09.2017
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