Rare halos - 29.12.2015 at 13.50 Janakkala Observation number 46704

• The halo was caused by lightsource:
• • Sunlight
• Where are the ice crystals of the halo located?
• • Ice crystals
• Rare halos (in sunlight)
• • Reflected Parry arc

    Heijastuneet Parryn kaaret ovat ala-auringon ympärille ryhmittyneitä tavallisten Parryn kaarten osamuotojen ylösalaisia kopioita. Vain yksi heijastuneen Parryn kaaren osamuoto on havaittu, heijastunut alakupera Parryn kaari. Se on ylösalainen versio alakuperasta Parryn kaaresta.

    Heijastunut alakupera Parryn kaari esiintyy horisontin päällä kun Aurinko on matalammalla kuin 22 astetta. Auringon yläpuolella se näkyy kun Aurinko on matalammalla kuin 11 astetta.

    Heijastunut alakupera Parryn kaari on valokuvattu vain kerran jääsumussa. Simulaatioiden perusteella ilmiön aiheuttaneet jääkiteet olivat hyvin litistyneitä kuusikulmioita. Tällaisten kiteiden esiintyminen jääsumussa suurina määrinä on nähtävästikin hyvin poikkeuksellista, mikä selittää heijastuneen Parryn kaaren harvinaisuuden.

    Noin viiden asteen Auringon korkeudella heijastunut Parryn kaari ja Moilasen kaari ovat yhtä kaukana Auringosta. Niiden muoto kuitenkin poikkeaa toisistaan, heijastuneen Parryn V:n ollessa terävämpi.

    Kolme muuta heijastuneen Parryn kaaren osamuotoa ovat kaikilla Auringon korkeuksilla horisontin alla, minkä vuoksi ne ovat huomattavasti hankalammin havaittavissa.

     

    

    Jääsumuhalonäytelmä jossa näkyy heijastunut alakupera Parryn kaari (nuoli). Kirkkas halo kuvan yläosassa on 22° ylläsivuava kaari. Taustalla olevassa yläpilvessä näkyi korkeintaan heikko 22° rengas. Kuva on pinottu 23.sta kahden minuutin aikana otetusta ruudusta. Alla on halonäytelmästä yksittäinen valokuva. Kuva Marko Riikonen.  

     

    

    Toistaiseksi ainoassa halonäytelmässä jossa heijastunut Parry on havaittu, näkyi ajoittain myös Moilasen kaari. Yllä on kaksi versiota samasta kuvasta. Kuva Marko Riikonen.

     

    

    Simulaatiot heijastuneesta alakuperasta Parryn kaaresta kuudelle valonlähteen korkeudelle. Apukuviona 22° rengas. Heijastuneen Parryn intensiteentin muutos auringon korkeuden suhteen ei ole vertailukelpoinen näissä simulaatioissa, sillä kiteen pintojen kokosuhteita on jouduttu muuttamaan jotta ilmiö näkyisi eri valonlähteen korkeuksilla. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint. 

  • Moilanen arc

    Moilasen kaari on verraten terävä V-muotoinen halo suoraan valonlähteen yläpuolella. Sen etäisyys valonlähteestä kasvaa valonlähteen korkeuden noustessa. Valonlähteen ollessa horisontissa Moilasen kaari on 11 asteen etäisyydellä siitä.

    Moilasen kaaressa näkyy parhaimmillaan spektrin värejä. Himmeänä se on valkea ja kiinteän kaaren sijasta saattaa näkyä pelkästä kidevälkkeestä muodostuneena. Moilasen kaarella ei ole havaittu alempaa osamuotoa.

    Moilasen kaarta on nähty pelkästään jääsumussa. Kaiken lisäksi jääsumut Moilasen kaarella ovat miltei poikkeuksetta ihmistoiminnan synnyttämiä - tykkilumetuksen sekä tehtaiden ja voimaloiden savujen aikaansaannosta.

    Moilasen kaaren synty on vielä osin mysteeri. Halon aiheuttavaa rakennetta jääkiteessä ei ole pystytty tunnistamaan kidenäytteistä. Sen verran kuitenkin tiedetään, että halo osataan jo simuloida.

    Jääsumujen seassa talven viettävälle Moilasen kaari on varsin tavallinen näky.

     

    

    Moilasen kaari näkyy huomiota herättävänä V-kuviona Auringon ja 22° ylläsivuavan kaaren puolivälissä. Kuva Marita Heikkala.

     

    

    Moilasen kaaresta on valokuvia lähinnä matalta Auringolta, jolloin se on minimietäisyydellään, eli 11 astetta Auringon yläpuolella. Tässä halonäytelmässä Kuu on jo sen verran korkealla, että Moilasen kaari on minimietäisyyttään selvästi kauempana. Halo on hyvin heikko, sen alapuolella on vähän kirkkaampi Mikkilän kaari, joka tämänhetkisen teoreettisen ymmäryksen mukaan sijaitsee aina 11 astetta valonlähteen päällä. Kuva Jari Luomanen.     

     

    

    Simulaatiot Moilasen kaaresta neljälle valonlähteen korkeudelle. Apukuviona 22° rengas. Moilasen kaari etääntyy valonlähteestä sen korkeuden noustessa. Samalla se myös himmenee. Nähtävästi suurin valonlähteen korkeus jolla Moilasen kaari on valokuvattu on 27 astetta. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

• Common halos (in sunlight)
• • 46° supralateral arc

    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. 

  • 22° upper tangent arc

    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.

  • Sundog

    Sundog (or 22° parhelia) ovat värillisiä valoläikkiä Auringon molemmin puolin. Niiden etäisyys Auringosta muuttuu Auringon korkeuden mukaan. Matalalla Auringolla ne ovat 22 asteen etäisyydellä siitä. Mitä korkeammalle Aurinko nousee, sitä kauempana sivuauringot näkyvät ja sitä himmeämmiksi ne myös muuttuvat.

    Sivuaringot katoavat kun valonlähde nousee yli 60 asteen korkeudelle - Suomessa sekä Aurinko että Kuu pysyvät aina tätä matalammalla.  

    Jääsumussa sivuauringot ovat joskus häikäisevän kirkkaita. Tällöin on hyvät mahdollisuudet nähdä tuplasti kauempana Auringosta sijaitsevat, hyvin harvinaiset 44° sivuauringot.

    Sivuaurinkoja havaitaan jääsumussa myös ulkovalaisimilla. Tällöin ne ovat kaukaa katsottuna horisonttirengasmaisia valoviiruja, jotka ulottuvat korkeintaan 22 asteen etäisyydelle lampusta. Lähellä lamppua sivuauringot taipuvat kidevälkkeestä muodostuneena kolmiulotteisena pintana havaitsijan silmiin. Valokuvissa tämä vaikutelma ei kuitenkaan toistu, vaan näkyvillä on pelkät horisonttirengasmaiset viirut.

    Erikoinen paikka havaita sivuauringot on auton kuurainen tuulilasi. Haloille sopivia kiteitä muodostuu auton pinnoille varsin helposti. Parhaiten tällaiset halonäytelmät saadaan esiin pimeällä taskulampun valossa.

    Sivuaurinko on yleinen halo, jonka voi havaita noin 100 kertaa vuodessa. Usein se näkyy taivaalla varsin lyhyen aikaa.

     

    

    Sivuaurinkoja nähdään varsinkin kun Aurinko on matalalla. Kuva Mikko Peussa.

     

    

    Lyhytaikainen, yksinäinen sivuaurinko syttyy monesti pieneen pilvikuituun. Näin syntyneet sivuauringot voivat olla toisinaan hyvin kirkkaita. Kuva Marko Riikonen. 

     

    

    Kuun poikki kulkevalla kapealla lentokoneen jättövanalla näkyvät sivuauringot. Ne ovat yleisin jättövanoilla havaittava halo. Kuva Eetu Saarti.

     

    

    Kun jääsumussa loistavat näin kirkkaat sivuauringot, silloin kannattaa katsoa myös tuplasti kauemmaksi Auringosta. Siellä on hyvät mahdollisuudet nähdä harvinaiset 44° sivuauringot. Kuva Toivo Kiminki.

     

    

    Erillisissä kiteissä kimalteleva sivuaurinko. Kuva Sara Riihiaho.

     

    

    Suurella valonlähteen korkeudella sivuauringot ovat selvästi etääntyneet samaan aikaa näkyvästä 22° renkaasta. Kuva Jari Luomanen.

     

    

    Pilareita ja sivuaurinkoja laskettelurinteen lampuilla. Sivuauringot ovat lampuista vaakatasossa lähteviä valojuovia. Kuva Mika Aho.

     

    

    Halonäytelmä tuulilasissa. Sivuauringot on merkitty nuolilla. Värikäs kaari kuvan oikeassa alareunassa on zeniitinympäristönkaari. Valona on tuulilasin toisella puolella oleva led-lamppu. Kuva Jari Luomanen.

  • Sun pillar

    Auringonpilari on valonlähteestä ylös- ja alaspäin jatkuva valopylväs. Ilmiö on sitä selkeämpi mitä matalammalla Aurinko on.

    Toisin kuin muut halot, pilarit ovat tavallisia kaikissa jääkidepilvissä. Niitä nähdään niin yläpilvissä, keski- ja alapilvistä syntyneissä jääkidepilvissä kuin jääsumuissa. Talvisin pimeän aikaan jääsumu synnyttää ulkovalaisinten ylle pilareita, jotka voivat ulottua jopa zeniittiin saakka. Luonnollisilla valonlähteillä pilari on huomattavasti lyhyempi.

    Pilarit ovat yleisiä ja usein se on halonäytelmän ainoa halomuoto. Auringolla tai kuulla pilarin voi nähdä yhteensä jopa 100 päivänä ja yönä vuodessa. Pilari saattaa kuitenkin jäädä helposti huomaamatta, koska se esiintyy lähinnä valonlähteen ollessa matalalla, jolloin se jää helposti piiloon näköesteiden taakse.

    Auringonpilariin liittyy erikoinen ilmiö nimeltä valeaurinko. Se on aivan Auringon juuressa, yleensä sen alapuolella näkyvä Auringon kuvajainen. Tyylipuhdas valeaurinko hämää havaitsijaa luulemaan sitä Auringoksi. Näin tapahtuu silloin kun itse Aurinko on näkymättömissä paksumman pilven takana. Joskus taas Aurinko voi olla näkyvillä, mutta on hankalaa sanoa kumpi on oikea Aurinko.

    Valeaurinkoja nähdään keski- ja alapilvistä satavassa jääkiteisessä virgassa.

     

    

    Talvinen auringonpilari näkyy keskipilviä vasten matalalla olevassa, mahdollisesti maanpinnalle saakka ulottuvassa jääkidekerroksessa. Kuva Kalle Hård.  

     

    

    Yläpilveen syntynyt auringonpilari. Kuva Mikko Peussa.

     

    

    Cirrus-pilvien kuiduissa näkyy kaksi erillistä auringonpilarin kirkastumaa. Kuva Mikko Peussa.  

     

    

    Auringonpilari matalista pilvistä satavissa jääkiteissä. Kuva Jukka Pakarinen.

     

    

    Silloin kun näkymä on matalalle horisonttiin, pilarissa voi näkyä selkeä kirkastuma horisontissa. Tässä valokuvassa kirkastuma on ainoa merkki pilarista. Kirkastuma syntyy koska jääsumukerros näennäisesti tiivistyy kohti horisonttia havaitsijasta kauemmaksi mentäessä. Kovin pienialaisessa jääsumussa kirkastumaa ei voine näkyä. Kuva Marko Riikonen.

     

    

    Jääsumuun syntyneitä ulkovalaisinten pilareita. Kuva Jari Luomanen.

     

    

    Aurinko ja valeaurinko. Havaitsija ei hetkeen tiennyt kumpi kahdesta häikäisevästä valopallosta oli oikea Aurinko. Kuvista näkyy että oikea Aurinko on näistä ylempi. Kuva Tiinamari Vilkko.

  • 22° halo

    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.

Nikon D800E and Nikon 28-300 zoom. Raw images converted to jpeg with basic settings, only reduced. two horizontal composite images showing a 46 degree frame? A really bright top-side arch!

Comments are checked and moderated before publication If you want to contact the observer directly about possibilities to use these images, use the Media -form.