Several halo forms - 18.9.2023 at 15.34 Kangasala Observation number 118758

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.

46° sivuava kaari jakautuu yllä- ja allasivuavaan osamuotoon. 46° ylläsivuava kaari on aurinkoon nähden kovera laaja-alainen kaari. Sen erottaminen 46° renkaasta ei ole aina ongelmatonta.

Ongelmaa ei tietenkään ole jos 46° rengas ja 46° ylläsivuava kaari näkyvät selkeästi toisistaan erillään. Yleensä kuitenkin näkyvillä on vain yksi halo. Tällöin ensimmäinen seikka johon kannattaa kiinnittää halossa huomiota on halon värikkyys ja terävyys. 46° ylläsivuava on aina värikylläisempi ja terävämpi kuin 46° rengas joka on väreiltään hailakka ja muutenkin diffuusimpi.

Toinen huomioitava seikka on 22° ylläsivuava kaari. 46° ylläsivuava -tulkinta on vahvoilla jos halonäytelmässä on terävä 22° ylläsivuava kaari. Jos kuitenkin 22° ylläsivuava on epämääräinen, tällöin halo 46 asteen etäisyydellä on ennemminkin 46° rengas. Tämä on nähtävissä tietokonesimulaatioissa: samat jääkiteet jotka epävakaan leijailuasennon seurauksena tuottavat heikosti kehittyneen 22° ylläsivuavan kaaren synnyttävät 46° renkaan  - eivät 46° ylläsivuavaa. Simulaatioista ilmenee, kuinka jääkiteiden heilahtelun lisääntyessä 46° ylläsivuava kaari muuttuu huomattavasti aiemmin 46° renkaaksi kuin 22° sivuava kaari muuttuu 22° renkaaksi. Suora päättely 22° ylläsivuava kaari = 46° ylläsivuava kaari, ei siis toimi, on myös katsottava kuinka kehittynyt 22° ylläsivuava kaari on.  

Läheskään aina kategorisointia ei kuitenkaan kaikista neuvoista huolimatta pysty tekemään ja on makuasia merkitseekö rastin 46° ylläsivuavan, 46° renkaan vai molempien ruutuun. Tämä epävarmuus on odotettavissa haloilta jotka vaihettuvat tasaisesti toisikseen jääkiteen leijailuasennon epävakauden mukaan.

46° ylläsivuava kaari sivuaa aina zeniitinympäristön kaarta. Molemmat halot katoavat kun Aurinko nousee 32 astetta korkeammalle. 46° rengas on zeniitinympäristön kaaresta erillään matalammilla Auringon korkeuksilla kuin noin 16 astetta ja suuremmilla kuin noin 29 astetta. 

46° ylläsivuavan kaaren voi Suomessa nähdä noin 5-10 kertaa vuodessa.

Halonäytelmä yläpilvissä 46° ylläsivuavalla kaarella. Lievä intensiteentin lisäys 46° ylläsivuavan kaaren yläosassa saattaa olla heikon zeniitinympäristön kaaren aikaansaamaa. Kuva Jari Luomanen. 

Tässä jääsumuhalonäytelmässä näkyvillä ovat harvinaisella tavalla sekä 46° ylläsivuava kaari että 46° rengas. Aurinko on sen verran matalalla, että zeniitinympäristönkaari (zyk) on 46° renkaasta erillään. 46° ylläsivuavassa kaaressa se sensijaan on aina kiinni . Kuva Olli Sälevä.

46° ylläsivuava kaari ja 46° rengas ovat selkeitä tässä kirkkaalla lampulla jääsumuun luodussa halonäytelmässä. Lamppua vastapäätä kuvan yläosassa näkyy sekä diffuusit että Trickerin vasta-aurinkokaaret. Ympäristön ulkovalaisimista nousee pilareita, joista monet ovat jakautuneet päistään merkkinä 22° ylläsivuavasta kaaresta. Kuva Marko Riikonen.

Simulaatiot täydellisesti kehittyneistä 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.