Contact information

Taivaanvahti,
Astronomical association Ursa
Kopernikuksentie 1
00130 Helsinki
taivaanvahti(at)ursa.fi

Astronomical association Ursa

Harvinaisia halomuotoja - 9.1.2020 klo 12.41 - 9.1.2020 klo 13.00 Juva Observation number 87320

Visibility IV / V

Petri Martikainen, Ursa (Itä-Suomi)

Tässä viime torstaiaamun pintahalojuhlan tavallisemmat halot tiivistetysti. Samalla paikalla esiintyneet tuntemattomat valkeat kaaret ja nadiirissa välkehtinyt spektri esitellään havainnossa 87312. Lämpimän jakson aikana jään päälle sulanut vesi ja sohjo olivat jäätyneet uudestaan ja muodostivat kahdenlaisia kidealustoja.

Lähellä rantaa vanhemman jään päällä oli hienojakoista lunta, jonka pintaan kasvaneissa kiteissä erottui hyvin pystysuunnassa venynyt alavasta-aurinko sekä 46° rengas. Sen sijaan 22° rengas puuttui kokonaan. Löysin illemmalla kuvista myös pinta-aurinkokaaret. Näihin haloihin liittyvät kiteet näkyvät viimeisen kuvan yläosassa.

Keskemmällä järveä jää oli kiiltävää ja näytti koostuvan isoista mosaiikkilaatoista. Kokonaiset mosaiikkipalaset loistivat värikkäinä, muodostaen kirkkaat alasivuauringot. En arvannut lähteä jäälle tutkimaan tarkemmin pintoja joissa alasivuauringot loistivat, mutta niiden kidepinnat olivat mahdollisesti samanlaisia kuin uittolaiturilta vähän pienemmässä mosaiikissa kuvaamani kiteet, jotka näkyvät kuvan 8 alaosassa. Niissä on erikoista se että, kukin mosaiikkipinta koostui aina +- samaan suuntaan järjestäytyneistä pystyyn kasvaneista kiteistä ja viereisillä pinnoilla niiden suunnat ja koot vaihtelivat satunnaisen oloisesti.

EDIT: Uusi muutos, kuva 7 vaihdettu simulaatioksi, siihen liittyvät oletukset ja havainnot kommenteissa.


More similar observations
Additional information
  • Valonlähde
    • Auringonvalo
  • Halon synnyttäneiden jääkiteiden sijainti
    • Pintahalo
  • Yleiset halomuodot auringonvalo
    • 46° rengas info

      46° rengas on suurikokoinen, yleensä punaisen ja vihreän värityksen hallitsema halorengas. Siitä nähdään tavallisesti vain lyhyitä osia, esimerkiksi zeniitinympäristönkaaren alapuolella.

      46° rengas on sekoitettavissa paljolti samanmuotoiseen 46° ylläsivuavaan kaareen. Tämä on mahdollista kuitenkin vain kun valonlähde on alle 32 asteen korkeudella, sillä tätä korkeammalla ei 46° ylläsivuavaa muodostu.

      Näiden kahden halon tunnistus tehdään usein 22° renkaan ja 22° sivuavan kaaren kirkkaussuhteen avulla. Havaintokokemuksen kartuttua myös huomaa, että 46° rengas on väreiltään hailakampi kuin briljantimpi 46° sivuava kaari.

      Silti tilanteet, joissa on hankala sanoa onko kyse 46° renkaasta vai 46° sivuavasta kaaresta, ovat melko tavallisia. Eräs syy tähän on se, ettei jääkiteiden liiketiloista johtuen renkaan ja sivuavan kaaren välillä ole välttämättä selvää rajaa, vaan eriasteiset välimuodot ovat mahdollisia.

      46° renkaan voi nähdä taivaalla noin 15 kertaa vuodessa. Lisäksi se on helposti nähtävissä lumen pinnalla kauniina spektrin värisinä kidekimalluksina.

       

      Hieno 46° rengas (nuoli) Kuun jääsumuhalonäytelmässä. Kuu on yli 32 asteen korkeudella, joten 46° ylläsivuavaa kaarta ei voi esiintyä. Jääsumussa näkyy tyypillisesti parempia 46° renkaita kuin yläpilvissä. Lisäksi Kuun halonäytelmien valokuviin saa Auringon halonäytelmiä helpommin hyvän 46° renkaan pitkien valotusaikojen vuoksi. Valotuksen aikana jääkidepilvet ehtivät liikkua, jolloin ne muodostavat kuvaan tasaisemman taustan jota vasten halot erottuvat paremmin. Kuva Jari Luomanen.  

       

      Jääsumuhalonäytelmä Kuun valossa, kuvaan on merkitty 46° ja 22° renkaat. Kuu on 29-30 asteen korkeudella, mikä mahdollistaisi 46° ylläsivuavan kaaren. 22° sivuavan kaaren puuttuminen kuitenkin kertoo ettei 46° sivuavaa kaarta voi olla halonäytelmässä. Kuva Marko Riikonen.

       

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

       

      Vaikka 46° rengasta ei visuaalisesti näkyisi taivaalla, on se mahdollista saada tyypillisesti esiin hyvän 22° renkaan sisältävistä halonäytelmistä valokuvauksen pinoamistekniikan avulla. Tässä yläpilvihalonäytelmässä on pinottu useita kahden minuutin aikana otettuja kuvia yhdeksi keskiarvokuvaksi ja näin saatu näkyville pitkä 46° rengas. Kuva Eetu Saarti. 

       

      22° ja 46° renkaat lumen pinnalla. Yksittäisissä kuvissa lumenpintahalot näkyvät tyypillisesti paljon heikommin kuin mitä vaikutelma paikan päällä oli. 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. Yllä oleva kuva on 69 kuvan pino. Kuva Jari Luomanen.

  • Harvinaiset halomuodot auringonvalo
    • Alasivuaurinko info

      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 puolisoon, 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.

    • Alavasta-aurinko info

      Alavasta-aurinko on havaitsijan pään varjon kohdalla näkyvä valkea valopallukka. Se siis sijaitsee horisontin alapuolella suoraan valonlähdettä vastapäätä. Sijantinta vuoksi halon havaitseminen tulee kyseeseen lähinnä jääkidepilvien yläpuolella lentävästä lentokoneesta jolloin alavasta-aurinko ympäröi lentokoneen varjoa. Tosin lentokoneen varjo voi projisoitua jääkidepilviin niin kaukana, ettei sitä erota.

      Alavasta-aurinko ilmestyy simulaatioihin kahdesta haloja aiheuttavien jääkiteiden leijailuasennosta. Niin sanotun pylväsasennon omaavien kiteiden muodostama alavasta-aurinko on diffuusin vasta-aurinkokaaren risteämiskohdan aiheuttama kirkastuma. Satunnaisessa asennossa leijailevista kiteistä muodostuneena se on puolestaan täysin itsenäinen ilmiö.

      Alavasta-auringon havainnoissa kannattaa olla tarkkana. Yksinäinen, ilman muita haloja esiintyvä valopallukka alavasta-aurinkopisteessä ei välttämättä ole alavasta-aurinko, vaan kysessä voi olla pienistä vesipisaroita syntyvä glooria. Normaalisti glooria on helposti tunnistettavissa spektrin värisistä renkaistaan, mutta heikosti kehittyneenä siitä voi näkyä vain ydinpallukka, jolloin sekaannus on mahdollinen.

      Alavasta-aurinko on mahdollista nähdä joskus myös jäänpinnalle kasvaneissa kiteissä.

       

      Lentokoneesta valokuvattu alavasta-aurinko (nuoli). Halosta oikealla ja hiukan vasemmalle jatkuu alahorisonttirengas. Halot olivat näkyvillä 10-15 sekuntia. Kuva Panu Lahtinen.

       

      Tässä kuvassa näkyvän valkoisen valopallukan identiteetti ei selvinnyt varmuudella, kyse on joko alavasta-auringosta tai heikosti kehittyneen gloorian ytimestä. Pallukasta vasemmalla jatkuva tumma juova on lentokoneen tiivistymisvanan varjo. Kuva Jari Luomanen.

       

      Tämänkin alavasta-aurinkopisteessä näkyvän valospotin identiteetti jäi epäselväksi. Havaitsijalla oli mahdollisuus liikkua lentokoneen toiselle puolelle ja siellä näkyi haloja, lähinnä huonosti kehittynyt 22° allasivuava kaari. Tämä saattaisi puoltaa alavasta-auringon tulkintaa, mutta toisaalta voi olla että halojen pitää olla hyvin kehittyneitä ennenkuin alavasta-aurinko voi näkyä. Kuva Marko Riikonen.

       

      Pohjois-Ranskasta Helsinkiin saakka lentokoneesta näkyi valkea pallukka, joka tuli tulkituksi pitkään alavasta-aurinkona. Kyse on kuitenkin heikosti kehittyneestä glooriasta ja yhdessä vaiheessa lentoa siinä oli näkyvillä myös heikosti spektriväristä rengasta. On luultavaa ettei todellinen jääkiteistä syntyvä alavasta-aurinko voisi näkyä näin pitkää aikaa lentokoneesta. Glooriasta vasemmalle jatkuu lentokoneen tiivistymisvanan tumma ja kapea varjo. Kuva Marko Riikonen.

       

      Alavasta-aurinko jäänpinnalle kasvaneissa kiteissä. Kuva on otettu jalustalta itse havaitsijan seisoessa sivummalla. Kuva Jari Piikki.

    • Pinta-aurinkokaaret [Luomanen] info

      Pinta-aurinkokaaret eli Luomasen kaaret ovat lumen pinnalla näkyviä leveitä kaaria. Teoriassa ne risteävät itseään valonlähteessä.

      Nämä eksoottiset aurinkokaaret ovat aitoja pintahaloja, sillä niille ei löydy vastineita ilmassa leijailevien kiteiden aiheuttamista aurinkokaarista - ne risteävät valonlähdettä eri kulmassa kuin taivaalla näkyvät aurinkokaaret. 

      Pinta-aurinkokaaria on havaittu kaksi - toinen niistä leikkaa horisontaalitasoon nähden jyrkässä ja toinen loivassa kulmassa. Näistä edellinen voi olla havaintojen perusteella hyvin voimakkaasti kehittynyt, kun taas jälkimmäinen - joka on havaittu vain kerran - on varsin harvoista valaistuista kiteistä muodostunut laaja valo-alue.  

      Pinta-aurinkokaaret syntyvät valon heijastuessa lumen pinnalle tiettyyn asentoon kasvaneista kiteistä. Valon heijastus joka aiheuttaa "jyrkkäkulmaisen" pinta-aurinkokaaren, tapahtuu noin 20 astetta horisontaalitasosta kallellaan olevasta kidepinnasta. "Loivakulmainen" pinta-aurinkokaari puolestaan muodostuu heijastuksesta pinnasta, joka on noin 70 astetta kallellaan horisontaalitasosta.

      Pinta-aurinkokaarista on saatu havaintoja vain kourallinen. Yhdessä havainnossa kaaret ovat epäsymmetrisiä kiteiden asennon atsimutaalisen preferenssin vuoksi. Tämän epäillään olevan seurasta tuulen vaikutuksesta.

       

      Jyrkkäkulmainen pinta-aurinkokaari näkyy kahtena voimakkaana valoalueena pelto-aukealla. Loivakulmainen pinta-aurinkokaari ei erotu tässä pienikokoisessa kuvassa, katso kuvat isommassa koossa. Kuva Jari Luomanen.

      Simulaatio jyrkkä- ja loivakulmaisista pinta-aurinkokaarista yllä olevaan valokuvaan. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

       

      Pinta-aurinkokaari kuvattuna samalla paikalla kuin ylinnä olevassa kuvassa, mutta yöllä. Valonlähteenä salamavalo. Kuva Jari Luomanen.  

       

      Pinta-aurinkokaari. Kuva Marko Riikonen

       

      Tämä heikosti näkyvä, meren rannalla kuvattu pinta-aurinkokaari on epäsymmetrisesti kehittynyt. Se on havaittiin samana päivänä samalla yllä oleva tapaus. Nähtävästikin meren rannalla käynyt voimakkaampi tuuli oli saanut aikaan kiteiden kasvun atsimutaalisen preferenssin, minkä seurauksena halo vääristyi. Kuva Jarmo Moilanen.

Comments: 8 pcs
Jari Luomanen - 10.1.2020 klo 10.58 Report this

Hieno havainto alavasta-auringosta! Taitaa 22 välähtää myös parissa kuvassa? 

Marko Riikonen - 10.1.2020 klo 19.24 Report this

Tähän tilanteeseen liittyi myös Martikaisen epäily joissakin kuvissa pinta-aurinkokaarista. Minusta kuvat eivät olleet vakuuttavia ja niinpä Martikainen uskoi kokenutta ja ei julkaissut sitä. Mutta tänään kun menin aamulla taas kentälle, niin järkytyin nähdessäni samassa pintatyypissa ja muutoinkin samanlaisessa näytelmässä selkeät kaksi pinta-aurinkokaarta. Täytyy sanoa että Martikaisella tuntuu olevan on suorastaan yliluonnollisen akuutti havaitsijasilmä. Nämä pinta-aurinkokaaret eivät olleet Luomanen-tyyppiä, vaan toisenlaisia, kaksi verraten kapean kulman kaarta lähellä toisiaan.

Tero Sipinen - 10.1.2020 klo 23.57 Report this

Mahtavat bongaukset! Ja hienoa, että hätyytit Riikosenkin jäille :)

Metka että tuossa lähijäällä 46r näkyy komeasti, mutta 22r:ää ei erota. Pinoamalla varmaankin olisi irronnut. Esim. kutoskuvassa kaislikonreunan väriläiskästä kohti kameraa on jonkinlainen raja kuviteltavissa, jonka oikealta puolelta kimallukset puuttuu. Itse väriläiskä lienee 22r:n pätkä. Samoin neloskuvassa laiturin takainen väriläiskä. Lisäsin tunnisteen.

Petri Martikainen - 11.1.2020 klo 00.10 Report this

Kiitos kommenteista! Kuten tuolla tekstissä totean, kuvissa 4 ja 6 näkyvät "22r pätkät"ovat toisentyyppisessä jäässä olleita alasivuauringon osia, normaalia 22 rengasta ei näy ollenkaan. Tämä havainto menee vielä täysin uusiksi ja osa kuvista vaihtuu, kunhan ehdin muokkaamaan...

Petri Martikainen - 15.1.2020 klo 00.34 Report this

Koetin simuloida, miksi Juvan ja Tampereen pintahaloissa ei näkynyt 22 asteen rengasta, kun 46 asteen rengas näkyi komeasti. Johtolankoina oli mm. että suuri osa laattakiteistä oli enemmän tai vähemmän pystyssä ne olivat keskenään samassa rotaatioasennossa. Päädyin simulaatioon, jossa laattakiteet olivat 80 asteen kulmassa ja rotaatio oli lukittu sellaiseksi, että yksi prisman kulma oli suoraan ylöspäin (Parry-asennon vastakohta). Valokuvien perusteella tämä vaikutti mahdolliselta (kuvan 7 yläosa). Mikroskooppikuvia katsellessa tuli myös vaikutelma, että kiteiden alaspäin osoittavat prismapinnat (5 ja 6) saattoivat puuttua kokonaan, tai olla viallisia, koska laatta kiinnittyi niistä jäähän. Simulaatio tuotti runsaasti kaaria (kuvan 7 vasen alareuna), mutta jos siitä poistaa kaikki alaspäin olevien prismapintojen 5 ja 6 kautta menevät valonkulut, jäljelle jää lähinnä vain alavasta-aurinko ja 46 asteen renkaantyngät sekä pinta-aurinkokaarista tyveä kohti kasvava prosenttiosuus. Muut kaaret, mukaan lukien 22 asteen kaari, hävisivät täysin tai lähes kokonaan. Tätä tilannetta vastaava photoshopilla tuunaamani kökkö versio on kuvassa 7 alaoikealla. Se vastaa hyvin havaintotilanteessa nähtyjä haloja. Riikonen havaitsi Tampereella samanlaisessa tilanteessa kahdentuneen pinta-aurinkokaaren. Sellainen syntyy, kun esim. vaihtaa kiteen rotaation arvoksi 60 sijaan 50, eli kiteen kärki on vinosti ylöspäin.

Olli Sälevä - 15.1.2020 klo 19.17 Report this

Kuutoskuvassa saman näköistä jäätä, kuin tässä omassa havainnossa 30.10.2014. Tuolloin jää oli niin heikkoa, ettei se kantanut lainkaan, joten jään pinnan ja kiteiden tarkempi tutkailu jäi tekemättä.

Olli Sälevä - 15.1.2020 klo 19.18 Report this

Ja tässä tuossa edellisessä kommentissa mainittu havainto. :-)

https://www.taivaanvahti.fi/observations/show/31441

Petri Martikainen - 15.1.2020 klo 23.09 Report this

Komeat alasivuauringot, vaikuttaa tosiaan olleen hyvin samantapainen jäätilanne. En minäkään tohtinut mennä jäälle (vaikka se olisi kyllä kantanut), mutta tuota uittolaituria pitkin pääsin aika kauas rannasta. Nyt tuolla on taas vettä jäällä, joten kunhan keli tästä viilenee, on mahdollisuuksia uuteen halonäytökseen.

Send a comment

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.

*

*

*
characters left

By sending a comment I confirm that I understand and accept the system's privacy policy.