Tähtitieteellinen yhdistys Ursa

Ilmakehän optiset ilmiöt

1/1998

13.4.98 Mika Sillanpää
TERVEHDYS!

Vetäjä vaihtui perinteisesti vuoden vaihtuessa. Seuraavan puolivuotiskauden jaostosta on vastuussa allekirjoittanut. Havaintoja ja yhteydenottoja voi totuttuun tapaan lähettää joko kotiosoitteeseen tai suoraan Ursaan. Ursan arkistoihinhan havainnot loppujen lopuksi päätyvät. Jaostossa ei ole mitään äärettömän radikaalia viime aikoina tapahtunut, mutta välillähän tulee olla rauhallisempaa jotta todelliset helmet erottuisivat. Viime UMissa Pekkolan esittelemä, Marko R:n Chilessä havaitsema mysteerinäytelmä on sellainen paukku ettei vastaavaa ihan heti ole odotettavissa. Asiasta kolmanteen, matkaajapariskunnasta ei ole radikaalien postikorttien jälkeen kai kuulunut mitään. Toivokaamme että he palaavat piakkoin ehjin nahoin ja ehjät filmirullat mukanaan keskuuteemme. Teoreettisella rintamalla Riikosen näytelmän selittämisessä ei kai juuri ole edistytty. Kolmikulmaiset pyramidikiteet selittäisivät ilmeisesti vain osan. Mutta puhuttakoon enemmän jahka (toivottavasti) saamme valokuvat eteemme. Applied Opticsin "Light & Color" -numero ilmestyy keväällä, ja siinä on kuulemma peräti kaksi suomalaisten kirjoittamaa haloartikkelia. Julkaisua voinee maaliskuun paikkeilla etsiä tieteellisistä kirjastoista. Lisäksi Jarmo M:n artikkeli uudesta "Moilasen kaaresta" on hyväksytty Weatheriin. Applodeja tai jotain Moilaselle. Ehkäpä vielä vuonna 2782 puhutaan Moilasen kaaresta.


HAVAINTOJA

Alkuvuosi on ollut verraten vaisu halotaivaan esitysten suhteen. Säät ovat olleet harvinaisen pilvisiä ja sataisia. Jääsumuja ei pahemmin ole pohjoisessakaan näkynyt. Helmikuun alussa säät kuitenkin kylmenivät ja etelässäkin on näkynyt muutama vaatimaton low-level -näytelmä.

Paras jaostolle sitten viime UMin eksynyt havainto on kuitenkin peräisin joulukuulta, uudelta havaitsijalta Jukka Koivistolta, päivämäärällä 4.12 Lapualta. Tämä näky piristää kivasti muuten niin köyhää havaintokatsausta. Itse asiassa Jukka K:n näytelmä on yksi parhaista Suomessa havaituista jääsumunäytelmistä. Jukka raportoi nähneensä ja valokuvanneensa peräti himmeähköt, valkeat diffuusit vasta-aurinkokaaret tässä low-level -näytelmässä. "Matalalla olleet pilvet hajosivat nopeasti ja syntyi jääsumua maanpinnan lähelle. Se näkyi selvästi paljain silmin. Sumuun syntyi tosikirkkaat sivuauringot ja 22° ylläsivuava. 22° ja 46° renkaat näkyivät mutta aika heikosti muualla kuin maanpinnan lähellä. Vasta-aurinkopisteeseen syntyi selvä muutaman asteen korkuinen pilari. Se näkyi erityisen selvästi koska olin autolla liikkeellä jolloin auton liikkuessa myös pilari liikkui taustaa vasten." Tarkkoja havaintoja. Näytelmä on mielenkiintoinen myös siksi, että kuuluisuutta keräävä Moilasen kaari eli pari astetta 9° ylemmän parroidin sijaintipaikan yllä esiintyvä V:n muotoinen efekti näyttää syystä tai toisesta mieltyneen esiintymään juuri tämän tyyppisissä, kirkkaissa jääsumunäytelmissä. Toivottavasti Jukan kuvat ovat onnistuneet. Moilasen kaarelle ei muuten ole vieläkään keksitty yhtään minkäänlaista syntyselitystä. Luultavasti selitys aikanaan löytyy jostain erikoisista jääkiteistä, sen jälkeen kun ne lopulta saadaan pyydystettyä, kun efekti joskus näyttäytyy jääsumussa tai jotain. Haaste on siis päällä. Näytteet Moilasen kaaren tekevistä jääkiteistä olisivat miltei yhtä mielenkiintoisia kuin lisänäytteet ellipsikiteistä. Jommankumman pyydystävä havaitsija ei voine välttyä kuuluisuudelta.

 

Fig. 1.A spectacular diamond dust display observed in Lapua on 4. Dec 1997 by Jukka Koivisto. The finest gem is the anthelic pillar produced by the diffuse anthelic arcs.

Seuraavassa muutamia poimintoja ns. tavanomaisista näytelmistä A-lomakkeilta. Jarkko Korhonen Oulusta saalisti sekä joulu- että tammikuussa kiitettävän määrän näytelmiä. Erityisesti Jarkon piirrosjälki on kaunista. 3.12. Jarkko äkkäsi jääsumuisen näytelmän, joka näkyi osittain taustan metsää vasten. Samalta paikkakunnalta Teemu Ö. Raportoi 12. päivä yläpilvessä syntyneen auringonpilarin.

Fig. 2. Low-level display observed by Jarkko Korhonen in Oulu.
Fig. 3. A sun pillar detected by Teemu Öhman

Tammikuussa haloja näkyi hieman enemmän kuin joulukuussa. 13/14 päivän välisenä yönä Jarmo Moilanen pitää hc-haloäijän mainettaan yllä nappaamalla kuun ympäriltä täyden kakskakosen sivuavilla koristettuna. 30.1. Oulun suunnalla jopa 46° kamaa kehissä. Seuraavana päivänä, 31.1, Moilanen raportoi voimalan savusta härmistyneissä jääkiteissä syntyneen laattakidenäytelmän, jossa oli peräti zykki. Moilasen mukaan kiteet olivat olleet aika huonolaatuisen näköisiä, ja Jarmo ihmetteli, kuinka moiset olivat zykin onnistuneet taivaalle loihtimaan.

Fig. 4. A lunar halo by Jarmo Moilanen.
Fig. 5. "Power plant plume"-display by Moilanen.
Fig. 6. A short pillar, formed by plume crystals as well, by Jarkko Korhonen.
Fig. 7. Diamond dust display by Simo Aikioniemi.
Fig. 8. Halo observation 30.1. by Jarmo Moilanen.
 

"SINIJUOVA" VS. LILJEQUISTIN SIVUAURINGOT

Havaitsijapoloa aina johdetaan harhaan. Johdetaan harhaan kertomalla sellaista mitä vaan luullaan todeksi mutta joka todellisuudessa pohjautuu yhtä vahvaan argumentaatioon kuin legendaariset Leggenhagerin sivuauringot ja josta voi arvata saattavan seurata vaikka mitä, mitä on myös seurannut. Väärän informaation jakamiseen on syyllistynyt itse kukin mutta oikeuden nimissä kerrottakoon nyt vallitseva totuus erään asian suhteen. Totuus valkeni kuin huhtikuinen aamu kun allekirjoittanut teki Jarmo M:n kanssa halosimulaatio-ohjelman. Ohjelmalla saattoi tutkia heikkoja efektejä ja himmeitä värejä, juuri sellaisia kuin Liljequistin sivuaurinkoihin oletettiin liittyvän. FHONnillahan on viime vuosilta muutamia havaintoja ja valokuvia sinisestä värityksestä tietyssä kohtaa horisonttirengasta, n. 130° azimuuttikulmassa.

Muutama vuosi sitten Pekkola keksi että Tapen kirjassaan esittämät kaksi valonkulkua, jotka valaisevat horisonttirengasta 140° - 150° kohdalla, ovat täysin itsenäisiä sädekulultaan ja siis kertakaikkiaan omia halomuotoja. Pitkulaiset läiskät nimettiin Liljequistin sivuauringoiksi ruotsalaisen, äskettäin edesmenneeen meteorologi Göstä Håkan Liljequistin mukaan, sillä ilmeisesti hänellä on ensimmäinen havainto ilmiöstä erittäin matalan auringon näytelmässä Maudheimissa, Etelämantereella vuonna 1951. No, oli yksinkertaista laskea yhteen yksi ynnä kaksi. Toisaalta tiedettiin että Liljequistin sivuaurinkojen valonreitti piti sisällään nettotaittumisen, eli ilmiöissä pitäisi olla värejä. Toisaalta suunnilleen samalla suunnalla oli havaittu sinisiä läiskiä, joten mikä olisikaan luonnollisempaa kuin olettaa, että nämä kaksi asiaa liittyvät yhteen.

Seuranneina parina vuotena sinistä havaittiin ja Liljequisteja raportoitiin muun muassa allekirjoittaneen toimesta. No, tilanne näyttää nyt siltä, että asiat eivät sittenkään liity toisiinsa millään tavalla. Edellä mainitun simulaatio-ohjelma perusteella selvisi lopulta, että itse Liljequistit ovat kyllä värillisiä, mutta niiden värit, auringosta lukien hyvin heikko punainen ja sen jälkeen hyvin heikko sininen, ovat niin heikkoja että niitä tuskin tullaan koskaan havaitsemaan. Nuo värit tulevat näkyviin vasta parinkymmenen miljoonan säteen simulaatioissa - joihin tavalliselta mopo-pc:ltä menisi esimerkiksi viikko. Sen sijaan, samalla suunnalla näkyi kyllä hyvinkin selvää sinistä väriä, mutta se ei liity mitenkään itse Liljequistin sivuaurinkoon. Sininen värijuova sijaitsee siinä kohdassa horisonttirengasta, missä hr:n intensiteetti äkisti pienenee, n. 130° atsimuuttikulmassa, mutta auringon korkeudesta paljonkin riippuen. Tämä intensiteetin tipahtaminen johtuu siitä, että horisonttirengasta valaisee kaikkein eniten voimakas valonreitti 1-3-2, jossa valo ensin osuu laattakiteen ylempään päätyyn, seuraavaksi johonkin prismasivuun ja lopuksi poistuu alemman päädyn kautta. Valonreitti on erityisen voimakas suunnilleen azimuuttikulmilla 40°-130°, jolloin keskimmäisessä heijastuksessa tapahtuu kokonaisheijastus. Suunnilleen 130° kohdalla kokonaisheijastus äkkiä menetetään, ja horisonttirengas himmenee rajusti lyhyellä matkalla, kun osa valosta kulkeekin reittiä 1-3 eli aiheuttaakin zeniitinympäristönkaaren. Sinisen värin ilmaantuminen liittyy juuri tähän siirtymään kokonaisheijastuksesta osittaiseen heijastukseen. Kokonaisheijastuksen rajakulma riippuu aallonpituudesta, ollen sinisellä valolla hieman suurempi kuin muilla. Eli nyt kun siirrymme horisonttirenkaalla auringosta poispäin suunnilleen 130° atsimuuttikulman kohdalla, havaitsemme että aluksi spektrin punaiset osat leikkaantuvat pois voimakkaalta 1-3-2 valonreitiltä, sillä ne ovat menettäneet jo voimakkaan kokonaisheijastuksen. Samalla siniset aallonpituudet vielä kuitenkin kulkevat kokonaisheijastuksen johdosta voimakasta horisonttirenkaan 1-3-2 valonreittiä. Summa summarum; meillä on epänormaalin paljon sinistä tietyllä kohtaa horisonttirengasta!

Korostettakoon, että uusi sininen efekti ei millään muotoa ole aito, itsenäinen halomuoto, sillä sillä ei suinkaan ole omaa, itsenäistä sädekulkua. Efekti on pikemminkin horisonttirenkaan vasta löytynyt ominaisuus. Siitä on käytetty työnimeä "sinijuova". Tiedä sitten, kuinka pitäisi menetellä näiden raportoinnin kanssa. Koska efekti ei siis ole oma halomuotonsa, ei sitä kannattane B-lomakkeella sellaiseksi mennä merkitsemään. Joka tapauksessa, vanhat havainnot, jotka on tulkittu Liljequistin sivuauringoiksi sillä perusteella, että horisonttirenkaalla on ollut sinistä väriä, on tulkittu väärin. Oikea tulkinta niille on tämä "sinijuova". Eli siis kaukana horisonttirenkaalla oleva sininen vivahde EI todennäköisesti ole merkki Liljequistin sivuauringosta. Aidot Liljequistit ovat ilmeisesti hyvin harvinaisia ja näkyvät kunnolla vain matalilla (<20°) auringon korkeuksilla, ja tällöin himmeinä, valkeina, pitkulaisina kirkastumina horisonttirenkaalla. Aidoissakin Liljequisteissa simulaatioiden perusteella siis kuitenkin on hyvin heikkoa väritystä, ja sitäkin voinee yrittää tosikovista laattakidenäytelmistä kriittisellä silmällä havaita. Artikkeli Liljequistin sivuauringoista ja "sinijuovasta", kirjoittajina ainakin allekirjoittanut, Jarmo M:n ja Marko P:n, on valmisteilla ja lähtenee kohta matkalle kohti Applied Opticsin sivuja

 

Fig. 9. Simulaatio laattakideilmiöistä auringon korkeudelle 15°. Simulation of halos caused by plate crystals for solar elevation of 15°

KEVÄTPROJEKTISTA

Tulevanakin keväänä tehtäneen perinteinen (siis yhteiseurooppalainen!) halohavaintoprojekti. Itse asiassa Claudia Hetzeltä tuli jo Ursaan faksi jossa hän innokkaasti ehdotti taas huhtikuun mittaista projektia. Hienon kansainvälisen yhteistyön huumassa voinee ehkä kuitenkin esittää rakentavia kommenteja asian tiimoilta. Kuinka projektin yhteenveto saataisiin tällä kertaa valmiiksi ajoissa? Projekti saattaa ensi kerralla olla viimekertaistakin suurempi: miten pitäisi jakaa valtava työtaakka, ja kenen kesken? Millainen olisi toimiva yhteinen havaintoformaatti? Erityisesti viimeinen kohta on tärkeä. Yhteenvetoa vääntävän halojaostolaisen edessä oleva parinkymmenen sentin paksuinen sekalaisia havaintoja sisällään pitävä A4-pinkka on omiaan viemään motivaation työhön ryhtymiseltä. Olisi hauskaa kuulla kentän mielipiteitä ja ideoita asiasta. Lisäksi työtaakkaa jakamaan tarvitaan innostunutta väkeä!


HAVAINTOJEN TILASTOINTI

Jälleen kerran olisi tilaa puuttua siihen yhteen epäkohtaan joka on kautta aikain FHONia vaivannut: havaintojen tilastointiin tai pikemminkin sen puutteeseen. Eli siinä missä esimerkiksi Saksan meitä muissa suhteissa (vielä?) perässä seuraava halohavaintoverkko pitää kuuliaisesti atk-pohjaista tilastoa kaikista havaituista haloista, meiltä puuttuu miltei totaalisesti tilastot tavanomaisista haloista ja siis niiden näkymisestä. Jaoston postituslistalla halo-l@ursa.fi käytiin asiasta keskustelua, ja esille tuli hyviä pointteja. Seuraavana keskustelusta ynnä muualta poimittuja mielipiteitä (voi yrittää tunnistaa omansa) tavanomaisten halojen raportoinnista:

on hyödytöntä, vaivalloista ja aikaavievää kirjata ylös mitäänsanomattomia sivuaurinkoja yms. koska aineistolla ei ole kenellekään mitään käyttöä
aineisto on käyttökelvottomassa paperiformaatissa ja sen siirtäminen digitaaliseksi on hyvin työlästä
työ on hyödytöntä koska tilastoja vääristävät monet tekijät: kaikkia nähtyjä haloja ei kirjata ylös, yleensä heikoimmat ilmiöt jäävät paitsioon; huhtikuun osuus ylikorostuu projektin johdosta, monet havaitsevat tavanomaisia muotoja vain silloin
ei havaita oikeita asioita: jotta aineisto olisi tieteellisesti pätevää, pitäisi kirjata ylös lisäksi negatiiviset havainnot (ei haloja näkyvissä), väritykset tarkemmin jne.

aineisto voi joskus tulevaisuudessa osoittautua äärimmäisen arvokkaaksi ehkä jopa jollain tavalla jota emme nyt osaisi kuvitellakaan, vrt. ilmastonmuutos...?
tavanomaisten halojen raportointi antaa sen rutiinin jota tarvitaan kovien näytelmien osuessa kohdalle
havaintojen teko on hyvin helppoa ja vaivatonta: mukana voi kantaa pientä vihkoa, johon halot voi piirtää in situ, ja illalla siirtää datan lomakkeelle. Aikaa kuluu korkeintaan pari minuuttia

Monet jaostolaiset näyttivät olevan sitä mieltä, että nykyistä A-lomakekäytöntöä pitäisi jalostaa. A-lomakehavaintoja pitäisi huomioida UMissa. Piirrosten merkitystä pidettiin yleisesti todella suurena. Ehkä paras, täysin toteuttamiskelpoinen idea lähti Veikko M:ltä: olisi helppo nakki tehdä A-lomaketta vastaava tietokoneohjelma, johon voisi vaikka hiirellä lomaketta jäljitellen klikkailla näytelmät. Ohjelma tekisi näistä tilastotiedoston, jonka voisi liittää havaintotietokantaan. Lisäksi ohjelma printtaisi täytetyn lomakkeen, ja printin takapuolelle voisi tehdä näytelmäpiirrokset tavalliseen tapaan. Ne, joilla ei olisi tähän mahdollisuuksia/intoa, voisivat jatkaa entisellä mallilla, jolloin nämä havainnot laitettaisiin vetäjän toimesta tietokantaan. Mahdollinen olisi myös edellämainittu WWW:ssä toimivana, mutta tämä on vielä harvemman ulottuvilla. Klassisella fraasilla, pitää nyt kattoa. Eli suomeksi, kenelläkään ei juuri nyt ole intoa toteuttaa edellämainittua. Työn alla on monta muutakin projektia, joiden prioriteetti on ehkä jollain kriteereillä arvioiden korkeampi - oleellisin tällainen on pahasti myöhässä oleva halo-oppaan päivitys... Mutta ehkä vielä joskus. Homma ei ole suuren suuri. Isoin urakka on vanhan datan (pari hyllymetrillistä) siirto sähköiseen muotoon, mikä sekin on jo osin tehty aiemmin. Lisäideat ynnä innostuneet projektin toteuttajat otetaan innolla vastaan.

Mika Sillanpää


ENGLISH SUMMARY

The winter season has been relatively quiet on halo front in Finland. The weather had stayed rainy and warm for a long time. One major diamond dust display was, however, detected by Jukka Koivisto in Lapua on 4 Dec 1997. The display involved spectacular halos on the solar side, but also a faint anthelic pillar, that is, the diffuse Greenler anthelic arcs. This case of Jukka seems to be only the second time the anthelic arcs have been observed in winter time diamond dust in Finland.

Finnish main halo enthusiasts have recently been discussing to translate our massive halo archives into digital form. In analogy, all the observation from this onwards should immediately be written to archive files. Maybe the best possibility is to make a computer program that will have a user interface resembling the ordinary halo reporting form. It would be easy to click the halos in just by mouse, and the program would both build a file of the observations to a fixed format, and print them for conventional archives.

Along the new Finnish halo simulation program, some views in regard of the currently discovered halo, the Liljequist parhelia, have been outdated. It seems that an odd blue color observed and photographed on the parhelic circle roughly at 130° azimuths is not, after all, an effect associated to the Liljequist parhelia. The "blue band" is a certain special effect of the ordinary parhelic circle only.

The Ursa halo section leader changed at the change of the year. The undersigned will be in charge the following half year period till summer.

 

RSS Zeniitti

RSS Taivaanvahti

RSS Avaruus.fi-foorumi