Rare halos - 19.1.2019 at 10.55 - 19.1.2019 at 12.10 Lapua Observation number 80452

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

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

    Luonnossa halo ei kuitenkaan yleensä ole pitkä, vaan tavallisesti siitä on esillä sivuauringosta ylöspäin nouseva, vaihtelevan pituinen osa. Schulthessin kaarta on nähty vain jääsumussa. Lentokoneesta on saatu muutamia valokuvia joissa se muodostaa ristin Schulthessin kaaren koveran komponentin kanssa alasivuauringon kohdalla.

    Schulthessin kaari on usein himmeä ja se huomataan vasta valokuvista. Toistaiseksi halosta on havaittu vain kahta osamuotoa, kuperaa ja koveraa. Yleensä näkyvillä on näistä vain toinen. 

     

    

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

     

    

    Halonäytelmä jossa Schulthessin kaarista näkyvillä on pelkästään kupera osamuoto (nuoli). Merkille pantavaa on että sivuauringot ovat heikkoja. Normaalisti Schulthessin kaaret näkyvät kirkkaiden sivuaurinkojen seurassa. Kuvan halonäytelmässä sivuaurinkojen esiintymisen on jopa kokonaan kyseenalaistettavissa, sillä niissä ei ole lainkaan ulottuvuutta vaakatasossa. Kuva Walt Tape. 

     

    
    Kirkkaista sivuauringoista nousee pilari joka jakautuu kahdeksi kaareksi. Toinen on 22° rengasta (22°r), toinen Schulthessin kaarta (sch). Näin lyhyestä pätkästä on hankala sanoa onko kyse Schulthessin kaaren kuperasta vai koverasta osamuodosta. Kuva Kia Komulainen.  

     

    

    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 aina 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. 

  • Suncave Schulthess arc

    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.

  • Subparhelia

    Alasivuauringot näkyvät horisontin alapuolella. Ne sijaitsevat samassa määrin horisontin alapuolella kuin valonlähde on horisontin yläpuolella. Näiden värillisten halojen näkymiseksi havaitsijan alapuolella on oltava jääkiteitä. Tällainen tilanne on mahdollinen joko maanpinnalla jääsumussa tai lentokoneesta havaitessa.

    Jääsumussa alasivuaurinkojen voi nähdä kimaltelevan erillisissä kiteissä varjoista lumipenkkaa vasten. Korkealta paikalta katsoessa jääkiteitä voi olla havaitsijan alapuolella niin paljon, että alasivuauringot ilmenevät samanlaisina kiinteinä valoalueina kuten lentokoneestakin.

    Jääsumussa kirkkalla lampulla luodussa halonäytelmässä halotaivas on mahdollista kääntää ylösalaisin niin että alasivuauringot näkyvät horisontin päällä. Tämä tapahtuu sijoittamalla lamppu horisontin alapuolelle. Koska alasivuauringot aiheuttavat laattakiteet ovat vaakasuunnassa leikattavissa kahteen symmetriseen puoliskoon, näkymä vastaa täydellisesti sitä mitä näkyisi horisontin alapuolella jos valo olisi horisontin päällä.

    Lentomatkoilla alasivuauringot eivät ole erityisen harvinaisia, mutta ne ovat lyhytaikaisia ja saattavat siksi mennä sivu suun. Jääsumussa puolestaan on helppoa unohtaa katsoa maata vasten näkyvää alasivuauringon värillistä kidevälkettä.

    Alasivuauringot on mahdollista talvella havaita myös jään pinnalla. Tällöin ne syntyvät joko jäälle kasvaneissa kiteissä tai harvemmin jäälle ilmasta laskeutuneissa kiteissä. Niitä voi nähdä myös kuuraisen auton lasi- ja peltipinnoilla.

     

    

    Kirkas valkoinen ala-aurinko ja sen molemmilla puolilla näkyvät värilliset alasivuauringot lentokoneesta kuvattuna. Halot sijaitsevat aina yhtä paljon horisontin alapuolella kuin Aurinko on horisontin yläpuolella. Kuva Jouni Finnilä.

     

    

    Alasivuauringot jään pinnalle sataneissa kiteissä. Kuva Ágnes Kiricsi.

     

    

    Alasivuauringot jään pinnalle kasvaneissa kiteissä. Kuva Jari Piikki.

     

    

    Kirkkalla lampulla jääsumuun luodussa halonäytelmässä on horisontin alapuoliset halot, alasivuaurinko ja ala-aurinko, saatu kiepsautettua horisontin päälle sijoittamalla lamppu horisontin alapuolelle. Tavallinen sivuaurinko näkyy horisontin alapuolella lampun tasossa. Kuva Jari Luomanen.

     

    

    Alasivuauringot auton kuuraisessa tuulilasissa. Sivuaurinkojen läpi kulkee heikko alahorisonttirengas. Valonlähteenä käytetty lamppu on kuvan yläosassa konepellin päällä. Jos valonlähde on tuulilasin toisella puolella, kyse on tavallisista sivuauringoista. Kuva Marko Riikonen.

• Common halos (in sunlight)
• • Subsun

    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 kirkastuma, mutta useimmiten se on pystysuunnassa enemmän tai vähemmän venähtänyt. Mitä matalammalla Aurinko on, sitä helpommin ala-aurinko venähtää ja alkaa muistuttaa 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.

    Ilmavirtaus 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 ilmavirtauksesta vuorenharjalla. 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.    

  • 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.

Canon EOS 70D + Samyang 14 / 2.8