Langzeitstatistik
Tabelle
| Periode | Startdatum | Enddatum | Klare Nächte [Anzahl] | Klare Nächte [%] | Klare Beob.- nächte [Anzahl] | Klare Beob.- nächte [%] | klare Beob.-stunden [h] | klare Beob.-stunden [%] | halbe Beob.- nächte [Anzahl] | halbe Beob.- nächte [%] |
| 2024-2025 | 01.03.2024 | 28.02.2025 | 21 | 6 | 36 | 10 | 255 | 6 | 3 | 1 |
Legende
| Titel | Beschreibung |
| Periode | Name der Beobachtungsperiode. Eine Periode dauert ein Jahr. |
| Startdatum | Datum des Beginns der Beobachtungsperiode. |
| Enddatum | Datum des Endes der Beobachtungsperiode. |
| Klare Nächte [Anzahl] | Anzahl der durchgehend klaren Nächte. |
| Klare Nächte [%] | Anteil der klaren Nächte an der Gesamtanzahl der Nächte der Beobachtungsperiode in Prozent. |
| Klare Bebachtungsnächte [Anzahl] | Anzahl der Nächte mit mindestens 75% klarem Himmel. |
| Klare Bebachtungsnächte [%] | Anteil der Beobachtungsnächte an der Gesamtanzahl der Nächte der Beobachtungsperiode in Prozent. |
| Beobachtungsstunden [h] | Summe der Beobachtungsstunden der Beobachtungsnächte. |
| Beobachtungsstunden [%] | Anteil der Beobachtungsstunden an den Nachtstunden der Beobachtungsperiode in Prozent. |
| Halbe Beobachtungsnächte [Anzahl] | Anzahl der Nächte mit mindestens 50% und weniger als 75% klarem Himmel. |
| Halbe Beobachtungsnächte [%] | Anteil der eingeschränkten Beobachtungsnächte an der Gesamtanzahl der Nächte der Beobachtungsperiode in Prozent. |
2024-2025
Das folgende Bild zeigt den Jahreslauf der Beobachtungsstunden mit klaren Nächten und mindestens 75% freiem Himmel pro Nacht.
Es gibt zwei große Lücken im Frühjahr von März bis Mai und im Winter von November bis Januar.
Die Methodik
Überblick
Um die Jahresstatistik zu erhalten, wird in drei Schritten vorgegangen. Die folgende Graphik zeigt die drei Schritte:
In den nachfolgenden Kapiteln werden die einzelnen Schritte beschrieben. Da ich im Februar 2024 mit der Aufzeichnung begonnen habe, geht eine Jahresperiode von März bis März.
Vorauswahl mit Keogramm
Im ersten Schritt werden mögliche Kandidaten für Nächte mit Sternensichtbarkeit ermittelt. Dazu eignen sich die aufgezeichneten Keogrammbilder.
Was ist ein Keogramm
Ein Keogramm zeigt in einem Bild, ob in einer Nacht der Himmel bedeckt war, oder ob die Sterne zu sehen waren.
Das Bild zeigt ein Keogramm einer klaren Nacht mit Mond. Die Allsky Kamera nimmt automatisch etwa im Minutenrythmus Bilder vom Nachthimmel auf und speichert sie im Raspberry Pi. Um das Keogramm am Ende einer Nacht zu generieren, nimmt die Allsky Kamera von jedem Bild die mittlere Pixel-Spalte heraus und setzt daraus von links nach rechts fortlaufend das Keogrammbild zusammen. Die Kamera ist so ausgerichtet, dass diese Spalte von Nord nach Süd verläuft. D.h. im Keogramm ist oben Norden und unten Süden. Da sich der Sternhimmel über der Kamera dreht, werden immer wieder andere Sterne auf der Bildspalte erfasst. Am rechten Rand ist die morgentliche Dämmerung zu sehen.
Das folgende Beispiel zeigt ein Keogramm mit klarem Himmel am morgen und Bewölkung davor.
Wolken reflektieren das Umgebungslicht besser als der klare Himmel und erscheinen so heller.
In Gebieten ohne Lichtverschmutzung ist der Effekt umgekehrt. Bewölkte Nächte sind dunkler als klare Nächte, da dort das Sternenlicht dominiert.
Die hellen Streifen am unteren Bildrand werden vom Mond erzeugt.
Vorauswahl mit Keogramm
Am Ende jeder Nacht erzeugt die Allsky Kamera automatisch zwei Bilder und ein Video. Ein Bild ist ein Keogramm, das andere eine Sternspuraufnahme. Das Video ist ein Zeitraffer der Nacht. Die drei Dateien werden von der Allsky Kamera auf einen Webhost hochgeladen und können auf der Seite Allsky Falkensee betrachtet werden. Auf diese Weise füllt sich die Webseite mit der Historie der Allsky-Aufnahmen.
In der Übersicht können bereits geeignete Kandidaten gefunden werden.
Zur Absicherung sollte jeder Kandidat noch mal einzeln betrachtet werden, um sicherzustellen, dass dunkle Streifen tatsächlich Sterne enthalten. Auch Nächte mit Modschein sind hier schon sehr schön zu sehen.
Jedes Datum der Vorauswahl wird in eine Excel Tabelle eingetragen.
Erkenntnisse
- Mit den Keogrammen lässt sich eine Vorauswahl treffen.
- Dunkle Gebiete im Keogramm müssen auf Sterne überprüft werden.
- Eine beschlagene Kamera zeigt manchmal helle Gebiete, im Keogramm, im Rest muss nach Sternen Ausschau gehalten werden.
- Schleierwolken können im Keogramm nicht gut gesehen werden, daher muss zur endgültigen Bewertung das zugehörige Video angesehen werden.
Schätzung und Bewertung mit Videos
Für jede, vorausgewählte Nacht wird im zweiten Schritt das Video bewertet. Unter Allsky Falkensee finden sich die Videos aller aufgezeichneter Nächte. Ich sehe mir jedes davon an und trage die Bewertung in die Excel Tabelle ein.
Bewertung
Jedes Video wird nach drei Kriterien bewertet: relative Sterne-Sichtbarkeit, Sicht, Mond
Relative Sterne-Sichtbarkeit
Ich schätze ganz grob (5% Schritte) wie viel Prozent der Nacht, die Sterne ohne Behinderung durchgehend zu sehen sind. Da die Videoaufzeichnung durch die Allsky Kamera gesteuert wird und nur in der Nacht aufzeichnet, entspricht die Spieldauer des Videos der Nachtlänge.
„Durchgehend“ heißt: ohne dass Wolken durchziehen. Kurze wolkenfreie Lücken werden daher nicht mitgerechnet.
Sicht
Die Sicht wird in drei Stufen beschrieben:
Klar (k)
Die Sterne sind in der angegebenen relativen Sichtbarkeitszeit gut zu sehen und es gab dabei keine Wolken oder Schleierwolken.
Schleierwolken (s)
Die Sicht auf die Sterne war in der angegebenen relativen Sichtbarkeitszeit durch Schleierwolken (Hochnebel) getrübt.
Wolken (w)
Es gab während der angegebenen relativen Sichtbarkeitszeit kurze Abschnitte, in denen Wolken durchzogen.
Mond
Für die Astrofotografie ist es günstig, wenn kein Mond zu sehen ist, da dann der Himmelshintergrund dunkler ist. Der Mond wird ebenfalls in drei Stufen beschrieben:
Kein Mond (_)
Kein Mond während der relativen Sichtbarkeitszeit.
Wenig Mond (m)
Nur geringer Mondeinfluss.
Starker Mond (M)
Heller Mond ab Halbmond.
Beispiele
100% , klar, kein Mond
80%, klar, kein Mond
90%, Schleierwolken, kein Mond
75%, Wolken, kein Mond
80%, Schleierwolken, wenig Mond
95%, klar, viel Mond
Auswertung und Berechnung
Aus der relativen Sterne-Sichtbarkeit wird mithilfe der Nachtlänge die mögliche Beobachtungszeit berechnet. Da die relative Sterne-Sichtbarkeit nur ein grober Schätzwert ist, wird also auch die Beobachtungszeit eine grobe Schätzung sein. Eine Fehlerberechnung erspare ich mir hier, da es ja nur um einen ungefähren Eindruck geht.
Beobachtungszeit [h] = Nachtlänge [h] * Relativen Sterne-Sichtbarkeit[%]/100
Die Nachtlänge berechne ich mir aus der Differenz zwischen Nachtende und Nachtanfang:
Nachtlänge[h] = Nachtende [Datum Uhrzeit] – Nachtanfang [Datum Uhrzeit]
Zur Bestimmung von Nachtende und Nachtanfang verwende ich die Webseite
Zunächst wird der aktuelle Standort bestimmt und danach die Exportfunktion „Jahrestabelle“ benutzt. Das erzeugt eine *.csv Datei, die in Excel importiert werden kann.
Dämmerung und Nachtlänge
Die Nachtlänge kann auf ganz unterschiedliche Art berechnet werden. Sie richtet sich danach, wann die Dämmerung endet und beginnt. Dabei gibt es je nach Anwendung verschiedene Dämmerungsarten:
- Bürgerliche Dämmerung
- Nautische Dämmerung
- Astronomische Dämmerung
Bürgerliche Dämmerung
Bürgerliche Dämmerung – (Sonne ist hinter dem Horizont, aber noch nicht dunkel)
Fliegerei, Sichtflugbedingungen (Sonne 6° unterhalb Horizont).
Nautische Dämmerung
Nautische Dämmerung – (Umrisse (z.B. auf See) können noch schemenhaft – besonders gegen den Horizont – wahrgenommen werden, „nautische“ Navigation nach Landmarken ist noch möglich, Sonne 12° unterhalb Horizont).
Astronomische Dämmerung
Astronomische Dämmerung – die Helligkeit (gestreutes Sonnenlicht) nach der nautischen Dämmerung nimmt weiter ab (abends) bzw. beginnt (morgens). Zum Ende dieser Phase (oder vor Beginn) ist kein Sonnenlicht sichtbar (stockdüster, Sonne 18° unterhalb Horizont).
Alle Angaben sind Zitate der oben genannten Webseite
Man sollte annehmen, dass für unsere Zwecke die astronomische Dämmerung verwendet werden müsste. Allerdings wird es im Hochsommer in unseren Breiten nie ganz dunkel, sodass es nach der astronomischen Dämmerung von Mitte Mai bis Ende Juli, überhaupt keine Nachtstunden gibt. Ich habe mich daher entschieden, die nautische Dämmerung für die Nachtlänge zu verwenden.
Auswertung
Ausgehend von den erhobenen Daten wird nun eine Auswertung bezüglich der Möglichkeit astronomische Beobachtungen am Standort durchzuführen. Im Laufe der Jahre soll sich so, eine Langzeitstatistik ergeben.