Harvinaisia halomuotoja - 6.11.2016 klo 11.00 Rovaniemi Havainto numero 58227

• Valonlähde
• • Auringonvalo
• Halon synnyttäneiden jääkiteiden sijainti
• • Jääsumu
• Yleiset halomuodot auringonvalo
• • 22° rengas

    22° rengas on 22° asteen säteinen rengas valonlähteen auringon 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 briljantimpaan 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 loopin. 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.
    

  • Auringonpilari

    Auringonpilari on Auringosta 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.

  • Sivuaurinko

    Sivuauringot 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.

  • Zeniitinympäristön kaari

    Zeniitinympäristön kaari on värikäs, korkealla taivaalla näkyvä halo, joka kiertää taivaan lakipistettä. Halon korkean sijainnin vuoksi on sen näkemiseksi kallistettava päätä takakenoon. Sivuauringot antavat vihjeen zeniitinympäristön kaaren mahdollisuudesta, sillä nämä halot syntyvät samoista jääkiteistä.

    Zeniitinympäristön kaari ei esiinny valonlähteen ollessa yli 32 asteen korkeudella. Halon etäisyys valonlähteesta vaihtelee jonkin verran valonlähteen korkeuden mukaan. Se on kiinni 46° renkaassa valonlähteen korkeuskulmilla noin 16 - 28 astetta. Tätä suuremmilla ja alemmilla valonlähteen korkeuksilla se on siitä irti. 46° ylläsivuavaa kaarta zeniitinympäristönkaari sivuaa aina.

    Zeniitinympäristön kaaren voi havaita noin 30 kertaa vuodessa, mutta suurin osa esiintymisistä on varsin lyhytaikaisia ja verraten vaatimattomia. Harvinaiset kaikkein voimakkaimmat zeniitinympäristön kaaret ovat suurenmoista nähtävää.  

    Jääsumussa ulkovalaisinten valossa zeniitinympäristön kaari on ilmenee kolmiulotteisena pintana, joka kaartuu silmien edestä kohti lamppua. Sen voi ulkovalaisimilla nähdä vaikka lamppu olisi yli 32 asteen korkeudella.

    Zeniitinympäristön kaari on mahdollista havaita myös kuuraisessa auton tuulilasissa. Tuulilasihalot saadaan dramaattisimmin esille pimeän aikaan käyttämällä valonlähteenä kirkkasta taskulamppua. 

     

    

    Erittäin kirkas zeniitinympäristön kaari. Tällaisen näkemiseen voi aktiiviharrastajaltakin mennä vuosikymmeniä. Kuva Ari Laine. 

     

    

    Tässä jääsumuhalonäytelmässä Aurinko on sen verran matalalla, että zeniitinympäristön kaari (zyk) on irrallaan 46° renkaasta. Sensijaan se on aina kiinni 46° ylläsivuavassa kaaressa. Kuva Olli Sälevä. 

     

    

    Taivaan poikki lipuva viattoman näköinen cirrus-pilven kuitu voi yllättää siihen syttyvällä zeniitinympäristön kaarella. Kuva Mika Aho.

     

    

    Tavanomainen zeniitinympäristön kaaren esiintymä ei kovinkaan kirkas. Tässä kuvassa halo on merkitty nuolella. Näkyvillä on myös 22° rengas ja oikeanpuoleinen sivuaurinko. Kuva Jari Luomanen. 

     

    

    Zeniitinympäristön kaari (zyk) ei voi näkyä yli 32 valonlähteen korkeuksilla. Tässä ollaan simulaatioiden perusteella lähellä tuota raja-arvoa 29-30 asteessa. Pikkuruiseksi sirpiksi kutistunut zeniitinympäristön kaari on kuvassa ehkä juuri ja juuri irrallaan 46° renkaasta. Kuva Marko Riikonen.

     

     

    Zeniitinympäristönkaari (zyk) auton tuulilasin kuurassa. Valonlähteenä on kirkas led-valo. Kuva on pinottu noin kymmenestä kuvasta joiden välillä kameraa on liikutettu aavistuksen verran. Näin ilmiö saadaan paremmin vastaamaan intensiteetiltään sitä mitä se paljaalla silmällä katsoen oli. Kuva Marko Riikonen. 

  • Ala-aurinko

    Ala-aurinko on valonlähteen alapuolella näkyvä valkea valokeskittymä. Se sijaitsee yhtä paljon horisontin alapuolella kuin valonlähde on horisontin yläpuolella.

    Ala-auringon muoto vaihtelee. Joskus se on täysin pyöreä spotti, mutta useimmiten se on pystysuunnassa enemmän tai vähemmän venähtänyt. Mitä matalammalla Aurinko on, sitä helpommin ala-aurinko venähtää ja alkaa muistuttamaan pilaria.

    Ala-aurinkoa havaitaan niin lentokoneesta kuin maanpinnalta jääsumussa. Tyypillisessä tilanteessa se näkyy joko yksinään tai pelkän pilarin kanssa. Jääsumussa ala-aurinko on kauniisti kimaltelevien kiteiden muodostama enemmän tai vähemmän kiinteä valoalue.

    Ilmavirtauksen taipuminen voi vääntää ala-aurinkoa vinoon. Vinoja ala-aurinkoja on nähty varsinkin vuoristojen harjoilla. Lentokoneesta on valokuvattu ala-auringosta jatkuvia kaarevia siimoja, jotka ovat epäilemättä lentokonetta lähellä olevien kiteiden kallistumisen aikaansaamia.

     

    

    Ala-aurinko jääsumussa. Kuva on otettu pienen hiekkakasan päältä. Kuva Marko Riikonen.

     

    

    Ala-aurinko kimaltelee jääsumun kiteissä. Kuva Jari Luomanen.

     

    

    Ala-aurinko Kuun valossa. Kuun heikon valovoiman vuoksi lumen pintaa vasten näkyvässä alakuussa ei erotu erillisiä kiteiden välkkeitä. Kuva Marko Riikonen.

     

    

    Ala-aurinko lentokoneesta. Kuva Marko Riikonen.

     

    

    Lentokoneesta kuvattu ala-aurinko. Tämä on lähikuva ylempänä olevasta tilanteesta. Kuva Marko Riikonen.

     

    

    Ala-aurinko ja värikäs alasivuaurinko lentokoneesta. Kuva Marko Mikkilä.

     

    

    Vuoristossa kuvattu vino ala-aurinko. Vinous on seurausta ilmavirtauksen taipumisesta vuoren harjalla. Kuva Claudia Hinz.

     

    

    Lentokoneesta kuvatusta ala-auringosta jatkuu kaareva siima alaspäin. Tämä on mitä luultavimmin seurausta ilmamassan taipumisesta lähellä lentokonetta. Pienille kiteille ilma on viskoosista väliainetta ja ne kallistuvat ilmamassan mukana aiheuttaen siimaefektin. Kuva Reima Eresmaa.    

• Harvinaiset halomuodot auringonvalo
• • Kovera Schulthessin kaari

    Kovera Schulthessin kaari on simulaatiossa pitkä, sivuaurinkojen ja alasivuaurinkojen kohdan leikkaava valonlähteeseen nähden loivasti kupera kaari. Se on yksi Schulthessin kaaren kolmesta osamuodosta.

    Yleensä koverasta Schulthessin kaaresta nähdään vain sivuauringosta ylöspäin nouseva osa. Maanpinnalta koveraa Schulthessin kaarta on nähty vain jääsumussa. Lentokoneesta on saatu muutamia valokuvia, joissa halo ilmenee alasivuauringon yhteydessä.

    Schulthessin kaaren voinee nähdä jääsumussa noin kerran talvessa. Sitä on havaittu myös käyttämällä jääsumussa valonlähteenä kirkasta lamppua. Tällöin kaaret voivat olla hyvin pitkiä, ulottuen jopa 46° renkaan etäisyydelle saakka.

    Toistaiseksi halosta on havaittu vain kahta osamuotoa, koveraa ja kuperaa. Yleensä näkyvillä on näistä vain toinen.

     

    

    Kuperan ja koveran Schulthessin kaaren sisältävä Kuun jääsumuhalonäytelmä. Kuva Jari Luomanen.

     

    

    Kupera (vasen nuoli) ja kovera (oikea nuoli) Schulthessin kaari kirkkaalla lampulla jääsumuun luodussa halonäytelmässä. Värikäs halo kuvan yläosassa on zeniitinympäristönkaari. Kuva Jukka Ruoskanen.  

     

    Simulaatiot Schulthessin kaarista kolmelle valonlähteen korkeudelle. Osamuodot ovat kupera (ku), kovera (ko) ja terävä (te). Apukuviona 22° rengas. Schulthessin kaarten teoriassa on vielä tarkentamisen varaa, sillä simulaatioissa näkyville tulee  kaikki osamuodot, mutta luonnossa havaitaan tavallisesti vain yksi. Oikeassa alakulmassa on simulaatioissa käytetty kide ja halon sivuaurinkojen yläpuolella näkyvän osan valonreitti. Schulthessin kaari syntyy ohuissa kiteissä jotka leijailevat niin sanotussa laatta-Lowitz -asennossa. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

  • Moilasen kaari

    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.

  • Tunnistamaton

    Tunnistamaton, erikoinen, outo halomuoto. Jos ylläpito tunnistaa kohteen, lisätään se tunnistus ja poistetaan tämä ilmoitus havainnosta.

    Hyvin harvoin voi löytyä kokonaan uusi halo, jolloin sen havainto pysyy luokassa "tunnistamaton", kunnes kohde saa nimen tai työnimen.

Kommentit tarkistetaan ennen julkaisua. Kuvien käyttöpyynnön voit lähettää medialle -lomakkeella.