Several halo forms - 15.11.2022 at 06.35 - 15.11.2022 at 06.45 Vaala Observation number 110785

22° rengas on 22 asteen säteinen rengas valonlähteen ympärillä. Usein tästä halosta nähdään vain osa.

Silloin tällöin 22° renkaan sisäpuoli on silmiinpistävän tumma. Näin käy kun halon aiheuttavat jääkiteet ovat optisesti hyvälaatuisia, jolloin ne eivät sirota juurikaan valoa renkaan sisäpuolelle.

Talvella 22° rengas on mahdollista löytää varsin usein lumihangelta, missä se näkyy yleensä verraten harvojen kiteiden muodostamana spektrivärien kimalluksena. Sitä ei kannata sekoittaa väreiltään vieläkin näyttävämpään 46° renkaaseen, joka lumihangella on myös varsin tavallinen.

Ulkovalaisimilla jääsumussa näkyvä 22° rengas ilmenee kolmiulotteisena sikarimaisena pintana, joka koostuu lukemattomien kiteiden välkähdyksistä. Lumen pinnalla tästä sikarista nähdään leikkauspinta, jolloin 22° rengas voi katsojan ja valon keskinäisestä sijainnista riippuen olla hyvin omituisen näköinen. Yleensä ulkovalaisimet ovat liian korkealla pinta-22° renkaan havaitsemiseksi ja siksi sen yleensä joutuu luomaan omalla valaisimella. 

22° rengas on yleisin haloilmiö, sen voi taivaalla havaita noin 150 päivänä ja yönä vuodessa. 

Yläpilveen syntynyt, osittainen 22° rengas Kuun valossa. Kuva Eetu Saarti.

22° rengas yläpilvessä. Kuva Jari Luomanen.

Täysi 22° rengas yläpilvessä. Kuva Jari Luomanen.

22° rengas lumen pinnalla, yllä yksittäisessä kuvassa, alla 97 kuvan pinossa. Pintahalot osoittautuvat tyypillisesti pettymykseksi yksittäisissä ruuduissa. Pinoamalla päästään lähemmäksi visuaalista vaikutelmaa ja jopa sen yli. Pintahalosta otetaan useita kuvia niin että vaihdetaan paikkaa joka kuvan välillä esimerkiksi metrin verran. Otetut kuvat pinotaan tietokoneella yhdeksi summakuvaksi. Kuva Marko Riikonen. 

Lampun valossa lumen pinnan 22° rengas ei välttämättä ympäröi valonlähdettä, kuten käy ilmi ylemmästä kuvasta, jossa se muodostaa lumelle suljetun silmuka. Alla kaavio selvittää miksi näin käy: ulkovalaisimilla 22° rengas on teoriassa sikarin muotoinen kolmiulotteinen pinta ja lumen pinnalla näemme tästä sikarista leikkauksen, joka kaaviossa on kuvattu punaisella. Lampun ja havaitsijan keskinäinen sijainti määrää millaisena 22° renkaan poikkileikkaus ilmenee. Kaavio Walt Tape.    

Lampun valossa lumen pinnan 22° rengas ei välttämättä ympäröi valonlähdettä, kuten tässä kuvassa näkyy. Ylempänä oleva kaavio selvittää tilannetta. Vaihtamalla kaaviossa lampun ja havaitsijan paikkaa, päästään lähemmäksi tässä kuvassa ilmenevää tilannetta. Lampun ja havaitsijan keskinäinen asema määrää millaisena 22° renkaan poikkileikkaus ilmenee. Kuva Jarmo Leskinen.

Lumen tai jään pinnalla näkyvä 22° rengas on silloin tällöin toispuoleinen, kuten tässä kuvassa. Kyse ei ollut siitä että toisella puolella ei olisi ollut sopivia jääkiteitä, sillä ilmiö näkyi samanlaisena kaikialla jäällä. Toispuoleisuuden voi selittää sillä, että pinnalle kasvaneet jääkiteet osoittavat kaikki suurinpiirtein samaan suuntaan. Kuva Marko Riikonen.

22° ylläsivuava kaari on suoraan Auringon päällä näkyvä värillinen kaari. Yleensä se nähdään 22° renkaan kanssa, jota se sivuaa.

22° ylläsivuavan kaaren muoto vaihtelee Auringon korkeuden mukaan. Matalalla Auringolla se on melko jyrkkä V-muoto. Korkealla Auringolla 22° yllä- ja allasivuavat kaaret muodostavat yhden kokonaisen halon, joka on vaakaellipsin muotoinen, tai hyvin korkealla Auringolla täysin rengasmainen. Suomessa Aurinko tai Kuu ei kuitenkaan nouse niin korkealle, että täysin rengasmainen 22° sivuava kaari olisi mahdollinen.

Sivuavat kaaret eivät luonnossa ole useinkaan edellä kuvatun ideaalitapauksen kaltaisia. Esimerkiksi matalalla Auringolla ylläsivuava kaari saattaa selkeän V-muodon sijaan näkyä pelkkänä kirkastumana 22° renkaan yläosassa.

22° yllä- ja allasivuava kaari yhtyvät teoriassa jo valonlähteen korkeudella 29 astetta. Alhaisin valonlähteen korkeus millä täydet sivuavat on luonnossa valokuvattu on 40 asteen tuntumassa. Useimmiten vielä 50 asteen korkeudellakin - mikä on suurinpiirtein kesäauringon keskipäivän korkeus Etelä-Suomessa - yllä- ja allasivuava kaari näkyvät erillisinä.

Hyvin korkealla Auringolla esiintyvä renkaan muotoinen 22° sivuava ei eroa muodoltaan 22° renkaasta, mutta vahvoja viitteitä sen osuudesta ilmiöön antaa renkaan epätavallisen suuri kirkkaus ja terävyys.

Talvella jääsumussa näkyy joskus ulkovalojen tuottamia pilareita jotka päästään haarautuvat V-muodoksi. Nämä ovat 22° ylläsivuavia kaaria.

Kirkkaan ulkovalaisimen alla on mahdollista seurata 22° sivuavan valonlähteen korkeudesta riippuvaa muodonmuutosta liikkumalla lähemmäksi ja kauemmaksi valosta. Halo ilmenee lampun valossa kauniina, erillisistä kiteistä muodostuneena kolmiulotteisena pintana.

22° sivuava kaari on yleinen halo jonka voi havaita noin 100 kertaa vuodessa. Vuoden lämpimämmällä puolisikolla on hyvä olla tarkkana ettei sekoita sitä ylempään 23° parheliaan, joka lämpöaaltojen aikaan on 22° sivuavaa kaarta yleisempi halo.

Matalan Auringon 22° ylläsivuava kaari. Kuva Arja-Sisko Airila.

Matalan auringon 22° ylläsivuava kaari. Näkyvillä on myös pilari ja heikot sivuauringot sekä hyvin heikosti 22° rengasta. Kuva Jouni Reivonen.

Auringon päällä näkyvät 22° ylläsivuava kaari ja 22° rengas. Kuva Jari Luomanen.  
 

Jääsumuun muodostunut täysi 22° sivuava kaari Kuun ympärillä. Näkyvillä on myös muita haloja. Ylä- ja alakoverat Parryn kaaret ovat tiiviisti kiinni 22° sivuavassa ja lähinnä vain kirkastavat sitä. Niiden voi kuitenkin havaita heikosti erkanevan 22° sivuavasta kaaresta. Kuva Jukka Ruoskanen. 

Toiselta puolelta täysi 22° sivuava kaari ja 22° rengas. Kuva Marko Riikonen.

Täysi 22° sivuava kaari ja 22° rengas yläpilvessä. Kuva Jukka Ruoskanen.

Tämä rengas hyvin korkealla taivaalla olleen Kuun ympärillä lienee terävyytensä perusteella 22° sivuavan kaaren dominoima. Kuva Marko Riikonen.

Silloin tällöin jääsumuun syntyvät ulkovalojen pilarit jakautuvat päistään V-muotoon. Kyse on 22° ylläsivuavasta kaaresta. Kuva Veijo Timonen.

Simulaatiot 22° sivuavista kaarista viidelle valonlähteen korkeudelle. Kun valonlähde nousee yli 75 asteen, 22° sivuava kaari on renkaan muotoinen. Viivalla on piirretty 22° rengas ja horisontti. Oikeassa alakulmassa on simulaatioissa käytetty kide sekä  22° sivuavan kaaren valonreitti. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

22° allasivuava kaari on suoraan Auringon alla näkyvä värillinen kaari. Usein halo nähdään 22° renkaan kanssa, jota se sivuaa.

22° allasivuavan kaaren muoto vaihtelee Auringon korkeuden mukaan. Korkealla Auringolla se muodostaa 22° ylläsivuavan kanssa yhden kokonaisen kaaren, joka on vaakaellipsin muotoinen, tai hyvin korkealla Auringolla täysin rengasmainen. Suomessa Aurinko ei kuitenkaan nouse niin korkealle, että täysin rengasmainen 22° sivuava kaari olisi mahdollinen.

22° yllä- ja allasivuava kaari yhtyvät teoriassa jo valonlähteen korkeudella 29 astetta. Alhaisin valonlähteen korkeus millä täydet sivuavat on luonnossa valokuvattu on noin 40 astetta. Useimmiten vielä 50 asteen korkeudellakin - mikä on suurinpiirtein kesäauringon keskipäivän korkeus Etelä-Suomessa - 22° yllä- ja allasivuava kaari näkyvät erillisinä.

Hyvin korkealla Auringolla esiintyvä renkaan muotoinen 22° sivuava kaari ei eroa muodoltaan 22° renkaasta, mutta vahvoja viitteitä 22° sivuavan kaaren osuudesta ilmiöön antaa renkaan epätavallisen suuri kirkkaus ja terävyys.

Talvella jääsumussa on kirkkaan ulkovalon alla mahdollista seurata 22° sivuavan kaaren valonlähteen korkeudesta riippuvaa muodonmuutosta liikkumalla lähemmäksi ja kauemmaksi valosta. Halo näkyy lampun valossa kauniina, erillisistä kiteistä muodostuneena kolmiulotteisena pintana.

22° sivuava kaari on yleinen halo jonka voi havaita noin 100 kertaa vuodessa.

Halonäytelmä paksussa yläpilvessä. Näkyvillä on molemmat 22° sivuavat kaaret sekä 22° rengas. Kuva Mikko Peussa. 

Matalalla olevaan jääkidepilveen syntynyt halonäytelmä 22° yllä- ja allasivuavilla kaarilla. Kuva Voitto Pitkänen.

Vaakaellipsin muotoinen täysi 22° sivuava kaari Kuun jääsumuhalonäytelmässä. Sivuavan kaaren sisäpuolella on heikompi 22° rengas. Kuva Marko Mikkilä.

Täysi 22° sivuava kaari ja 22° rengas yläpilvessä. Kuva Jukka Ruoskanen.

Tämä rengas hyvin korkealla taivaalla olleen Kuun ympärillä lienee terävyytensä perusteella 22° sivuavan kaaren dominoima. Kuva Marko Riikonen.

22° allasivuava kaari ja ala-aurinko lentokoneesta valokuvattuna. Näkyvillä on myös 22° rengasta. Kuva Antti Sinkkonen.

22° allasivuava kaari ja 22° rengas lentokoneesta nähtynä. Kuva Jouni Finnilä.

22° allasivuava kaari näkyy peltoa vasten Kuun jääsumuhalonäytelmässä. Sen alapuolella lähellä kuvan alalaitaa on luultavasti myös ala-aurinko. Kuun päällä on 22° ylläsivuava kaari. Kuva Marko Mikkilä.  

Jääsumuun syntynyt 22° allasivuava kaari Kuun valossa. Kuva Mika Aho.

Simulaatiot 22° sivuavista kaarista viidelle valonlähteen korkeudelle. Kun valonlähde nousee yli 75 asteen, 22° sivuava kaari on renkaan muotoinen. Viivalla on piirretty 22° rengas ja horisontti. Oikeassa alakulmassa on simulaatioissa käytetty kide sekä 22° sivuavan kaaren valonreitti. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

Kuten nämä simulaatiot näyttävät, 22° allasivuavan kaaren muoto muuttuu merkittävästi valonlähteen korkeuskulman välillä 10-20 astetta. Koska halo näkyy kyseisillä valonlähteen korkeuksilla horisontin alapuolella, havainto tehdään joko maanpinnalta jääsumussa tai yläpilvissä lentokoneesta käsin. Simulaatiossa on myös mukana ala-aurinko. Vaakaviiva on horisontti, piste horisontin päällä on valonlähde ja kaareva viiva on 22° rengas. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

46° allasivuava kaari näkyy Suomessa luonnollisilla valonlähteillä aina valonlähteen suhteen kuperina kaarina. Lähempänä päiväntasaajaa Aurinko ja Kuu nousevat korkeammalle jolloin niiden alla voi nähdä yhtenäisen 46° allasivuavan kaaren. 

46° allasivuavaa kaarta havaitaan meillä harvemmin kuin 46° ylläsivuavaa. Tähän lienee syynä se, että Aurinko ja Kuu ovat yleensä sen verran matalalla, ettei allasivuava kaari erotu lähellä horisonttia ilmakehän vaimennuksen ja pilvien epätasaisuuksien takia. Parhaat matalan Auringon 46° allasivuavat nähdään pääsääntöisesti jääsumussa.

Vaikka 46° allasivuavan kaaren teoreettinen muoto on useilla valonlähteen korkeuksilla valonlähteeseen nähden kupera, se voi silti heikosti kehittyneenä näyttää pelkältä 46° renkaan pätkältä. Korkealla Auringolla 46° allasivuava saattaa tulla sekoitetuksi myös horisontinympäristön kaareen, mutta Suomessa tätä ongelmaa ei ole.  

46° allasivuava on mahdollista havaita yläpilvissä ainakin kerran vuodessa. Jääsumussa sen näkeminen riippuu lähinnä siitä kuinka paljon on mahdollisuuksia seurata laskettelurinteiden tykkilumetuksesta syntyviä laadukkaita jääsumuja.

Kuun jääsumuhalonäytelmä näyttävillä 46° allasivuavilla kaarilla. Kuva Marko Mikkilä.

46° sivuavat kaaret jääsumuun syntyneessä halonäytelmässä. Kuvan poikki kulkeva valkea kaari on horisonttirengas. Kuva Jari Luomanen.

Tyypillinen yläpilven 46° allasivuava kaari on himmeä ja esiintyy vain toisella puolella. Halo on merkitty kuvaan nuolella. Näkyvillä on lisäksi 22° ylläsivuava kaari sekä 22° rengas. Kuva Ismo Luukkonen.

Yläpilveen syntynyt halonäytelmä 46° allasivuavalla kaarella. Kuva Veikko Mäkelä.

Lentokoneesta valokuvattu halonäytelmä jossa on mukana heikko 46° allasivuava kaari. Kuva Reima Eresmaa. 

Simulaatiot 46° sivuavista kaarista. 46° ylläsivuava kaari on aina valonlähteeseen nähden kovera kaari, eikä sitä näy valonlähteen ollessa yli 32 asteen korkeudella. 46° allasivuava kaari on valonlähteeseen nähden kupera kaari noin 50° korkeudelle saakka. Suuremmilla valonlähteen korkeuksilla sen muoto on valonlähteeseen nähden kovera. Viivalla on piirretty 46° rengas ja horisontti. Simulaatio-ohjelma HaloPoint.