Seeing-Bewertung und Statistik

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MacBino

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Hallo,

im Internet konnte ich viel zur Pickering-Skala zur Bewertung der Luftunruhe (Seeing) finden.
Pickering benutze ein 5 Zoll Fernrohr und nur dafür ist diese Bewertung korrekt. Geht man davon aus,
das man erst ab 3/10 überhaupt beobachten kann, so entscheidet zunächst die Sichtbarkeit des
zentralen Sternenscheibchen (airy disk), ob mindestens 4/10 vorliegt.
Hier die deutsche Übersetzung der interessanten Teile dieser Skala:


4/10
Das airy disk ist oft sichtbar. Bögen der
Beugungsringe sind manchmal an hellen Sternen sichtbar.

5/10
Das airy disk ist immer sichtbar. Bögen der Beugungsringe sind
häufig sichtbar an hellen Sternen.

6/10
Das zentrale Sternscheibchen ist immer zu sehen. Kurze Bögen der
Beugungsringe sind immer sichtbar.

7/10
Das airy disk ist manchmal scharf begrenzt. Beugungsringe sind
als lange Bögen oder vollständige Kreise zu sehen.

8/10
Das airy disk ist immer scharf begrenzt. Die Beugungsringe sind
als vollständige Kreise zu oder lange Bögen zusehen, aber in Bewegung.

9/10
Der innerste Beugungsring ist ruhig. Die äußeren Ringe sind für Momente ruhig.

10/10
Das ganze Beugungsbild ist vollständig ruhig.


Was macht man aber, wenn man z.B. ein anderes Fernrohr hat?
Ich fand nur eine Bemerkung, das 7/10 für 16’’ etwa 5/10 für 5’’ entspricht.
Das sind 2 Skalenwerte unterschied für 11’’ Öffnungsunterschied.
Da die Auflösung eines Fernrohrs indirekt proportional zur Öffnung ist, ist man geneigt
z.B. 6/10 für 10’’ als 5/10 für 5’’ zu interpolieren.
Da ich 7’’ habe, würde ich knapp 5/10 als normale 5/10 für 5’’ ableiten, also kaum einen Unterschied.

Ist das korrekt?

Interessant ist auch die Frage nach Seeing-Statistiken in Deutschland.

Einige wenige Statistiken dazu habe ich für GB und den USA gefunden.
Natürlich ist das Seeing ortsabhängig, aber gewisse typische Werte wird es doch geben.
Führt jemand vielleicht eine Statistik für seinen Beobachtungsort?
Mich interessiert sehr, wie oft man mit welchen Seeing Werten im Jahr rechnen kann.

Viele Grüße

Peter
 
Hallo,

eine Korrektur 5/10 für 16'' entspricht 7/10 für 5''.
Entsprechend sind die anderen Werte zu verstehen.
Sorry mein Fehler.

Gruß

Peter
 
Hallo Peter,

wie Du schon sagst : Pickering benutzte einen 5 Zoll Refraktor und für Geräte dieser Größe ist die Skala zu verstehen. Bei Teleskopen mit größerer Öffnung wirkt sich die Störung der Wellenfronten weit stärker aus als bei kleinen Geräten. Deswegen würde ich die Skala nicht auf größere Teleskope übertragen.
Die Uni München betreibt eine Sternwarte auf dem Wendelstein und hat für diesen Standort einen Vergleich des Seeings mit anderen Standorten veröffentlicht : http://www.wendelstein-observatorium.de/wst/wendelseeing.jpg .

Mehr zum Thema Seeing findest Du hier : http://www.epsilon-lyrae.de/Seeing/Seeing.html

Viel Spaß
JS
 
Oh, vielen Dank, das hilft mir weiter! Jetzt muß ich nur noch meine Chefs überzeugen, das wir sowas auch brauchen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/grin.gif" alt="" />

Gruß
André
 
Hallo JS
und alle, die hier etwas beitragen möchten!

Danke zunächst für die erste Statistik aus Deutschland und die anderen Links.
Unter
http://www.epsilon-lyrae.de/Seeing/MTF1/ArtikelMTF1.html
findet man auch eine Beschreibung, wie man über eine Scheinerblende zum Seeing kommen kann.

Die Beschreibung unter
http://www.ing.iac.es/Astronomy/developm...tandard%20model
enthält eigentlich die gleiche Kern-Idee.

Nun eine Scheinerblende kann man sich ja basteln und auch Bilder mit entsprechenden Überlagerungsstreifen
erzeugen, wie in http://www.epsilon-lyrae.de/Seeing/MTF1/ArtikelMTF1.html.

Aber wie man die beste Kohärenzlänge einer MTF findet,
die aus den ermittelten Streifenkontraste abgeleitet wird ist etwas unklar.
Kann hier jemand Aufhellung bringen?
Wenn dann noch jemand eine Formel für die Beziehung zwischen
Kohärenzlänge und Wellenlänge zum Seeing dazu beisteuert, wäre die Sache geklärt.

Dann könnte jeder sein Seeing recht genau selbst bestimmen.

Gibt es eigentlich eine eindeutige Zuordnung der Luftunruhe in Sekunden ('')
zur Pickering-Skala?

Das dürfte auch fast jeden Hobbyastronomen interessieren!!!

Viele Grüße

Peter
 
Hallo Peter,

der Kontrast K ergibt sich aus der Helligkeit der hellen und dunklen Streifen :

K = (I max - I min) / (I max + I min)

Dies führt zu den roten Punkten in Abbildung 5. Die Modulationstransferfunktion MTF beschreibt letzlich auch nichts anders wie den Kontrast, daher wird sie auch oft als Kontrastfunktion bezeichnet. Der Kontrast K ist die Beschreibung vom Ergebnis aus betrachtet, die MTF beschreibt wie es zu dem Kontrast kommt (aus Sicht der Ursache -> hier das Seeing bzw. der Fried Parameter r0)
Damit kann man aber K = MTF für eine gegebene Basis setzen.

Die Kohärenzlänge r0 (Fried Parameter) ist mit der MTF wie folgt verknüpft :

MTF(r0)= exp [-3,44 (Basis/r0)5/3]

Die MTF läßt sich mit Hilfe eines Tabellenkalkulationsprogrammes für beliebige r0 schnell berechnen und grafisch darstellen. Die interferometrisch gefundenen Kontrastwerte lassen sich dann empirisch durch die berechnete Kurve angleichen.

Aus der angenommenen Kohärenzlänge r0 kann dann mit bekannter Wellenlänge auf das Seeing (omega) geschlossen werden :

r0 = omega /lambda, Beispiel : r0 = 500 *10-9 m / (1,0 *360°/2Pi *3600“) =0.103 m

Die Formeln befinden sich im Anhang des Artikels. Fändest Du es besser wenn sie gleich im Text stünden ?


Gruß

JS
 

das sieht auf den ersten Blick so aus ist es aber nicht. Beim DIMM - und das ist inzwischen eine Weltweite Standard Methothe - werden die Bewegungen der Beugungsscheibchen ausgewertet, keine Streifenkontraste. Wenn ich mich recht erinnere wird das DIM defokussiert betrieben, daher 2 Beugungsscheibchen, es gibt also keine Überlagerung und somit keine Interferometrie bei diesem Verfahren.
Ich habe gerade eine Seite gefunden wo man das gut sieht : UW/APO DIMM Seeing Monitor

Die Idee basiert auf einer Arbeit von Roddier und Sarazin 1990 : TheESO differentiel image motion monitor bitte etwas Geduld beim Laden des pdf´s.

Im Grund sollte man das aber mit Hilfe einer Webcam und Registax auch nachbilden können. Ich probie es mal aus.
Mit der genannten Literatur ist nun das Wochenende auch gerettet.

Viel Spaß
JS
 
Hallo JS,

danke für Deine schnelle Antwort!

Es wäre besser, wenn an den Stellen, wo die entsprechenden Größen genannt werden auch
ein Vermerk zur Nummer im Anhang steht.
Außerdem sind die Formeln wohl unvollständig, da einige Größen als Potenz erscheinen müßten
und hier ein entsprechendes Zeichen (z.B. ^) fehlt.
Bei der Wellenlänge ist sicher 500 * 10 ^(-9) gemeint und auch der Wert 5/3 ist ein wohl ein Exponent.
Die Helligkeitswerte I max und I min kann man wahrscheinlich aus den Aufnahmen mittels
Grauindex (z.B. von 1 bis 256) mittels Software auslesen.
Dann kann ich mir vorstellen, wie man von I über K über Basis zu r0 kommt.
Im Einzelnen werde ich es mal rechnen lassen und hoffe ich komme damit durch.
Dann könnte doch jeder über eine einfache Selbstbau-Lösung das Seeing bestimmen,
oder gibt es hier Schwierigkeiten, die ich übersehen habe?

Für eine Korrektur der Formeln bzw. Bestätigung der fehlenden Exponentschreibweise,
wäre ich dankbar.
Falls Du auch noch eine Quelle kennst, wie man dann die ermittelte Luftunruhe in ''
nach Pickering bewerten kann, wäre es super.
Wenn man als einer von wenigen, diese exakte Seeing-Bewertung vornehemen kann,
aber alle anderen nach Pickering bewerten, ist diese Berwertung in '' natürlich nicht ganz so interessant.

Viele Grüße

Peter
 
Hallo Tom,

danke für die Info, diese Antoniadi-Skala kenne ich, aber

ich suche eine absolute Bewertung des Seeings und entsprechende Statistiken, um verschiedene Beobachtungsorte zu vergleichen.
Ein Optimist liegt eben oft höher bei einer nicht absoluten Seeing Bewertung, als ein Pessimist. Wie soll ein Pessimist bzgl. seines Standortes je zum Optimisten werden, wenn er nicht absolut messen kann.

Viele Grüße

Peter
 
Hallo Peter,

was die Formeln betrifft ist es genau so wie Du sagst. Ich werde es im Artikel überarbeiten (dauert ein paar Tage je nach meiner Zeit).

Persönlich halte ich die Bewertung nach der Pickering Skala nicht so interessant, da diese Bewertung sehr vom Teleskop und dem Beobachter und seinen Wünschen abhängt. Auch spielt die Qualität des Teleskops eine enorme Rolle was die subjektive Beurteilung des Seeings angeht. So wird man beispielsweise mit einem Spiegelteleskop das Spährische Aberration (SA) aufweißt, das Seeing als sehr viel schlechter einstufen als mit einem Teleskop ohne Sphärische Aberration.

Mit einer exakten Bestimmung - im Sinne einer standardisierten Methode - ist die Aussage hingegen objektiv und vergleichbar mit "professionellen" Standorten. Man sollte das wirklich mal mit einer Webcam und geeigneter Software ausprobieren.

Gruß
JS
 
Hallo Astrogemeinde,

zur Bewertung des Seeings, insbesondere für die Planetenbeobachtung habe ich folgende
Regeln im Netz gefunden.
Mich würde Eure Meinung und Ergänzungen dazu interessieren .
Die erfahrenen Beobachter könnten diese Regeln ihrer Bedeutung nach in eine Reihenfolge setzen,
gewissermaßen als Handlungsempfehlung für alle anderen.
Das würde sicher viele interessieren.

Vorhersage-Regeln:

Schlechtes Seeing (3-4/10):
- ein bis zwei Tage nach Regen
- Jetstream Geschwindigkeiten (siehe http://www.wunderground.com/global/Region/EU/2xJetStream.html )
ab ca. 50 m/s
- Wind ab Stärke 4
- große Temperaturänderungen in der Nacht (ab ca. 2 °C je Stunde)
- große Luftdruckschwankungen

Gutes Seeing (ab 6/10):
- leichter Nebel und Dunst
- kein Wind, geringe Temparaturschwankungen
- stabiles Hochdruckgebiet mindestens 3 Tage
- Jetstream Geschwindigkeiten bis 20 m/s

Bei der Bewertung zur Beobachtung ist eine Blinkrate horizontnaher Sterne von bis zu 2 Hz (2 mal Blinken je Sekunde)
ein angeblich sehr gutes Zeichen.
Im Umkehrschluß wäre eine Blinkrate von deutlich über 2 Hz für Sterne hoch über den
Horizont ein Zeichen für schlechtes Seeing.
Setzt man diese Überlegung fort, so könnte man mit bloßem Auge den Höhenwinkel für kritisch blinkende Sterne schätzen
und könnte daraus auf den Pickering-Wert (Werteskala 1 bis 10) schließen.

Ähnliche Überlegungen findet man im Netz bereits für eine Skala von 1-5.

Welche Blinkrate man aber überhaupt leicht wahrnehmen kann, ist mir nicht ganz klar.

Eure Ergänzungen und Meinungen zur Seeing-Bewertung sind sehr willkommen.

Viele Grüße

Peter
 
Hallo <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/smile.gif" alt="" />

Ich weiß nicht, ob es schon mal hier im Forum vorgestellt worden ist. Die Uni Basel bietet eine Seeingvorhersage für den europäischen Raum an. Ist ganz gut, vor allem deckt es sich sehr gut mit dem tatsächlichen Wetter <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/wink.gif" alt="" />

Seeingvorhersage

Thomas
http://www.sternhimmel-ueber-ulm.de
 
Hallo Thomas,

danke für den interessanten Link.
Das ein Jetstream unter 5 m/s ungünstig für das Seeing ist, hätte ich nicht gedacht.
Interessant wäre auch eine Rückschau der Vorhersagewerte mit den tatsächlich beobachteten Seeing und damit eine Seeing Statistik für diese Orte. Dazu konnte ich leider nichts finden. Aber wer so eine Vorhersage macht, interessiert sich sicher dafür, ob diese auch eintraf.
Gibt es dazu eine Quelle?

Viele Grüße

Peter
 
Hallo!

Da schau ich in letzter Zeit auch öfter rein.
Leider musste ich aber bisher feststellen, dass zumindest
die Vorhersagen über die Bewölkung häufig nicht zutreffen. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/frown.gif" alt="" />
Das Seeing war meistens 1 (mies),
so dass ich da noch keine Bewertung machen kann.

Prinzipiell ist es aber dennoch interessant.

Sonnige <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/cool.gif" alt="" /> Grüsse vom MittelMeerDobservatorio
Thorsten
 
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