Kirjaudu tai rekisteröidy

Refraktioilmiöt

Refraktioilmiöt ovat ilman taitekertoimen vaihtelusta johtuvia valoilmiöitä. Ilman taitekertoimeen vaikuttavia tekijöitä ovat lämpötila ja ilmanpaine. Nämä suureet vaihtelevat ilmakerroksesta toiseen, ja sen vuoksi eri ilmakerroksilla on hieman erilainen taitekerroin. Tästä taitekertoimien erosta saavat alkunsa myös refraktioilmiöt.

Termi refraktio itsessään tarkoittaa sitä ilmiötä, jossa auringon, kuun tai muun taivaankappaleen näennäinen paikka taivaalla muuttuu valon taittuessa ilmakehässä. Refraktio nostaa aina kohteen korkeutta, ja tämä ilmenee erityisesti horisontin lähellä. Horisontissa refraktio nostaa taivaankappaleiden korkeutta peräti reilut puoli astetta! Lisäksi zeniitin lähellä on tarkasti mittaamalla havaittavissa myös niin sanottu zeniittirefraktio.

Horisontin lähellä refraktio aiheuttaa valoilmiöharrastajan kannalta mielenkiintoisia ilmiöitä. Ensinnäkin horisontissa refraktio nostaa taivaankappaleita ylöspäin. Tämän vuoksi esimerkiksi kesäyön aurinko on mahdollista nähdä myös hieman napapiirin eteläpuolella, kunhan vain pääsee riittävän korkealle paikalle tätä ilmiötä tarkkailemaan.

Toiseksi refraktio aiheuttaa horisontin lähellä kangastuksia ja vääristää auringon ja kuun muotoa, sekä aiheuttaa auringolla erilaisia "välähdyksiä", joista tunnetuin on vihreä välähdys.

Refraktioilmiöitä:

  • Kangastus
  • Vääristynyt aurinko tai kuu
  • Välähdykset auringolla

Kangastus

Kangastukset ovat maan-, jään- tai vedenpinnan yläpuolella näkyviä, refraktiosta johtuvia valoilmiöitä. Kangastuksissa on kyse siitä, että alustan (maa, vesi tai jää) ja sen yläpuolella olevien ilmakerrosten välillä vallitsee suuri lämpötilaero, joka muuttaa ilman taitekerrointa. Tämä taitekertoimen poikkeama saa aikaan kangastuksia. Kangastukset muokkaavat ja vääristävät kangastuksia aiheuttavien ilmakerrosten takana näkyvää maisemaa ja maastonmuotoja. Joskus kangastukset voivat loihtia taivaalle erikoisia, fata morganaksi kutsuttuja muodostelmia. Fata morgana -ilmiössä on kyse moninkertaisista, yläpuolisista kangastuksista, jossa kangastus muodostaa vääristyneitä kuvia alempana olevasta maisemasta maanpinnan yläpuolelle.

Kangastukset voivat myös nostaa horisontin takaa esiin sellaisia maastonkohteita, joita ei ilman kangastuksia näkyisi. Kangastus voi esimerkiksi merellä nostaa jonkun horisontin takana näkyvän laivan kuvan horisontin yläpuolelle. Kangastuksen vuoksi voi olla joskus olla mahdollista nähdä hyvinkin kaukana horisontin takana olevia kohteita, esimerkiksi eteläisimmästä Suomesta on varmuudella pystytty otollisissa olosuhteissa näkemään kangastuksen vuoksi Viron rannikkoa!

Vääristynyt Aurinko tai Kuu

Kun aurinko tai kuu on lähellä horisonttia, voivat taitekertoimeltaan erilaiset ilmakerrokset vääristää auringon tai kuun kuvaa. Tässäkin on kyse kangastusilmiöstä. Tavallisimmin auringon tai kuun kuva litistyy, ja siitä voi myös irrota segmenttejä. Joskus näiden segmenttien yhteydessä havaitaan esimerkiksi auringon yläreunan vihertymistä tai sinertymistä. Tällöin puhutaan vihreästä tai sinisestä reunasta.

Välähdykset auringolla

Kun taitekertoimiltaan erilaisten ilmakerrosten vääristämästä auringon kuvasta kuroutuu irti segmenttejä, on mahdollista nähdä myös vihreä välähdys. Vihreä välähdys tarkoittaa laskevasta auringosta viimeisenä irti kuroutuvaa segmenttiä, joka hyvin lyhyen hetken ajan välähtää vihreänä. Vihreä välähdys on lyhytaikainen, (ilmiön kesto voi olla vain 1-2 sekuntia) ja melko harvoin nähty ilmiö. Vihreän välähdyksen lisäksi auringolla on mahdollista nähdä myös syntytavaltaan samanlainen sininen välähdys. Auringonnousun yhteydessä ilmiö etenee päinvastaisessa järjestyksessä, eli vihreä välähdys havaitaan juuri ennen auringonnousua.

RSS Zeniitti

RSS Taivaanvahti

RSS Avaruus.fi-foorumi

Otsakkeen kuvat: Nasa, ESA, N. Smith (Kalifornian yliopisto, Berkeley), ja The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)