Wie dunkel/hell sind Polarnächte?

Das ist ein Zeitraffervideo, das höchstwahrscheinlich aus einer Reihe von Fotos erstellt wurde. Es ist einfach, Empfindlichkeit und ISO-Einstellungen bei normalen Kameras so zu wählen, dass der Nachthimmel in der dunkelsten Nacht überbelichtet wird. Das Mondlicht sieht aus wie Sonnenlicht – da es einfach reflektiertes Sonnenlicht ist.

Siehe zB https://cloud.planetmaker.de/index.php/s/yJ7AXWG4dEC6csW - es ist eine Belichtung von mehreren Sekunden, aufgenommen mehrere Stunden nach Sonnenuntergang im November in Kiruna, Schweden... die überbelichteten Teile in der Mitte sind Scheinwerfer eines Autos, der Rest wird vom fast vollen Mond zu dieser Zeit beleuchtet.

Als Kinder der modernen Zivilisation, die in städtischen Gebieten leben, sind wir einfach nicht mehr daran gewöhnt, wie hell sogar Nächte sein können, wenn man genügend Zeit hatte, sich zu verabschieden – und Kameras können das sofort tun. In arktischen (oder allgemein schneereichen) Regionen trägt der Schnee viel zur Gesamthelligkeit bei, da er das wenige verfügbare Licht in der Nacht sehr gut reflektiert.

tl;dr: Sie sehen, wie die astronomische Dämmerung im Laufe des Monats August 2017 am Südpol heller wird!

Weitere Informationen zur Bewegung des Mondes finden Sie in der ausgezeichneten Antwort auf Wie bewegt sich der Mond am "Nachthimmel", wie er von den Polen aus gesehen wird?

Hier sind zwei Screenshots und eine Berechnung der Höhe und des Azimuts von Mond und Sonne im August 2017 von der Amundsen-Scott-Südpolstation.

Die durchgezogene bläuliche Linie steht für den Mond, die gestrichelte orangefarbene Linie für die Sonne. Sie können sehen, dass, während der Mond im mittleren Drittel des Monats unter den Horizont taucht, die Sonne immer unter dem Horizont steht. Allerdings nähert sich die Dämmerung und die Sonne steht gegen Ende des Monats nur etwa 10 Grad unter dem Horizont.

Die astronomische Morgendämmerung beginnt , wenn die Sonne 18 Grad unter dem Horizont steht und die Sonne den ganzen Monat über -18 Grad steht!

Beachten Sie auch, dass Sonne und Mond zwar einen Großteil des Monats an sehr unterschiedlichen Azimutpositionen verbringen, sich jedoch um den 8. gegenüberstehen und um den 22. herum fast denselben Azimut haben.

Ich habe auch zwei Screenshots gemacht und die Positionen von Mond und Sonne zu ihren Zeitstempeln berechnet. Es sieht so aus, als ob die Kamera auf einen Azimut von etwa 250 Grad gerichtet ist, der Mond zu Beginn des Monats deutlich über dem Horizont steht und ein schönes Zwielicht von 14,4 Grad unter dem Horizont die Position der Sonne offenbart.

                 left                              right
            ------------------------        ------------------------         
object           The Moon                           The Sun
UTC ISO     2017-08-02T02:34:56Z            2017-08-13T18:50:03Z
alt(elev)   <Angle 15deg 34' 47.4">         <Angle -14deg 25' 57.5">
azimuth     <Angle 256deg 39' 49.6">        <Angle 258deg 40' 32.9">
distance    <Distance 0.00269439 au>        <Distance 1.01304 au>

Hier ist das für diese Informationen verwendete Python-Skript, das auf dem hervorragenden Skyfield- Paket basiert .

from skyfield.api import Loader, Topos
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from skyfield.api import load

halfpi, pi, twopi = [f*np.pi for f in (0.5, 1, 2)]
to_degs, to_rads = 180/pi, pi/180

load = Loader('~/Documents/fishing/SkyData')  # avoids multiple copies of large files
ts = load.timescale() # include builtin=True if you want to use older files (you may miss some leap-seconds)
eph = load('de421.bsp')

earth, sun, moon = [eph[x] for x in ('earth', 'sun', 'moon')]
AS = earth + Topos('90.0 S', '0.0 E', elevation_m = 2835)

hours = np.arange(24*31)
days = hours/24 + 1
times = ts.utc(2017, 8, 1, hours)

malt, maz = [thing.radians for thing in AS.at(times).observe(moon).apparent().altaz()[:2]]
salt, saz = [thing.radians for thing in AS.at(times).observe(sun).apparent().altaz()[:2]]

plt.figure()
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(days, to_degs * malt, '-')
plt.plot(days, to_degs * salt, '--')
plt.plot(days, np.full_like(days, fill_value=-18.),
         '-k', linewidth=0.5) # twilight
plt.xlim(1, 31.98)
plt.ylabel('altitude (deg)')
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(days, to_degs * maz, '-')
plt.plot(days, to_degs * saz, '--')
plt.xlim(1, 31.98)
plt.ylabel('azimuth (deg)')
plt.xlabel('days')
plt.suptitle('Moon from Amundsen-Scott August 2017')
plt.show()

t1, t2 = ts.utc(2017, 8, 2, 2, 34, 56), ts.utc(2017, 8, 13, 18, 50, 3)

print(t1.utc_iso(), AS.at(t1).observe(moon).apparent().altaz())
print(t2.utc_iso(), AS.at(t2).observe(sun).apparent().altaz())