Tähtitieteellinen yhdistys Ursa

Ilmakehän optiset ilmiöt

5/2001

11.2.2002 Jarmo Moilanen
Syksyä!

Syksy ei ole vielä tätä kirjoittaessani ohi, sillä ulkona on useampia lämpöasteita ja maassa ei ole lunta. Vettäkin tihuuttaa harmaalta taivaalta jatkuvasti kuten syksyllä pitääkin.

Syksyn Tapaus, isolla alkukirjaimella, on ehdottomasti Marko Riikosen Oulussa 17.9.2001 havaitsema ja valokuvaama pyramidinäytelmä. Kuin huonossa vitsissä näytelmän näkyessä kaikki muut Oulussa majailevat havaitsijat, Teemu, Karla ja Jarkko olivat ulkomailla. Markon näytelmä ja aiheeseen liittyvänä hollantilaisen Frank Nieuwenhuysin 15.6.1973 Haagissa valokuvaama näytelmä varastavat palstatilat tässä UMista. Ja aivan ansaitusti.

17.9.2001 Oulu

Tämän kertaisen Sivuaurinko-palstan pääaihe on siis pyramidisivuavat ja tarkemmin määriteltynä niiden olemassa olon sietämättömän epävarmuuden päättyminen. Näin voidaan todellakin sanoa.

Pyramidisivuavien epäselvyydet alkoivat selvitä kun Riikosen Marko havaitsi 17.9.2001 Oulussa halonäytelmän, jossa oli mukana useita pyramidijääkiteistä syntyneitä haloja (Fig. 1a). Näytelmää hallitsivat pyramidisivuavat eli halot, jotka syntyvät sivuava-asentoisesta pylväskiteestä jolla on pyramidit molemmissa päissään. Markon havaitsemassa näytelmässä tästä pyramidisivuavien seurueesta jäi uupumaan ainoastaan 23° sivuavat! Kaikki muut, siis 9°, 18°, 20°, 24° ja 35° sivuavat, näkyvät vakuuttavasti Markon ottamista dioissa. Sitä ei ole tosin poissuljettu, etteikö 23° sivuavakin saattaisi kuvissa olla, mutta se naamioituu helposti 23° renkaaksi.

Näytelmästä Marko raportoi halo-l@ursa.fi -sähköpostilistalla jo samana päivänä. "9° sivuavissa oli ainakin värit PS, ehkä väliväritkin, en tullut panneeksi merkille. Joka tapauksessa kirkkaat ne oli kuin mitkä ja 24° sivuavatkin olivat hyvin selvät, vaikka ilman peiliä tein havaintoja." Hän kertoo ensivaikutelmiaan näytelmän pyramidisivuavista. Samalla Marko teki jo tärkeän huomion. "Pitääpä kuvista sitten katsoa löytyykö 20° sivuavaa. Tuo 18° parh esiintyi niin tiiviisti 9° sivuavien kanssa että se saattaisi pikemminkin olla 20° sivk." Seuraavana Riikosen virallinen havaintokertomus kokonaisuudessaan.

"Päivä oli ajankohdan huomioon ottaen lämmin, ihmiset liikkuivat T-paitasillaan. Olin tullut juuri Dressmanilta ja matkalla pääkirjastoa kohti kun huomasin tuhnuisen kaaren auringon päällä. 23°-epäily heräsi heti ja sivusilmällä olin näkevinäni 18° tavaraakin. Kirjasto sai jäädä. Ajelin sen ohi rauhallisiin tarkkailuasemiin jokisuiston rantaan. Ja toden totta; 23° ja 18° tavarat siellä oli, mutta myös 9° ja 24° alemmat. Tästä ei selvitä ilman kameraa. Kämpille siis. Etsin peiliä jonkin aikaa mutta en löytänyt. Kuvaamisen merkitys tulisi siis kasvamaan. Pian löysin itseni syrjäiseltä paikalta rautatien varresta, huomasin muun pyrakaman lisäksi 9° sivuavat, ja aloin rapsia kuvia menemään. Taivaan dokumentoinnin tohinassa ehdin katsoa jalkojenikin juureen ja näin siinä matavan terhin (Asperugo procumbens). Aiemmin olen terhiä nähnyt vain Kaamasessa. No, 9° sivuavat kirkastuivat aika lailla näyttäen punaista ja sinistä väriä (ehkä muitakin). 24° ylempien sivuavien kompleksi oli epämääräisempänä puolikaarena yläosassa. 22° sivuavaa ei ollut vaikka 9° sivuavat mylvivät täysillä. 18° rengas kuroutui parhaimmillaan yläosasta puoliympyräksi. Ehkä siinä oli 20° rengaskin, kuvat kertovat.

1½ tuntisen näytelmän loppupuolella ilmestyi vihdoin 22° yllä. 9° sivuavat olivat yhä voimakkaina. Nyt erottui selvästi kuinka 24° sivuavat olivat 22° tason ulkopuolella. 18° parheliat olivat voimakkaina ja niiden tiivis liittyminen 9° sivuaviin antoi aihetta epäillä olisiko kyseessä ollut 20° sivuavat. Ne nimittäin näkyivät voimakkaina vaikka 23° parhelia oli pidemmänkin aikaa näytelmän keskivaiheilla poissa tai hyvin himmeä. No, se pitää tarkistaa kuvista ja simuista. Harmi kun ei ollut hitsaajalasia mukana.

Lopussa oli vielä kaunis 22° yllä + 23° parh yhdistelmä taivaalla ja heikosti muita pyrakamoja. 2 rullaa filmiä paloi, saa nähdä löytyykö niistä mitään uutta. Sanottakoon että 9° sivuavat olivat kirkkaimmat mitä olen nähnyt."

Tietokonesimulaatiot tuottivat ensimmäisiä vihjeitä jo seuraavana päivänä (Fig. 1b). "En voinut olla simuloimatta systeemiä. Erikoista siinä näes oli se ettei helvetin kirkkaista 9° sivuavista huolimatta ollut 22° sivuavia vasta kun displayn loppupuolella. Jotta saa simuloitua tuollaisen tapauksen täytyy väliprisman olla suhteessa pyraprismoihin suht pieni. Mutta väliprisma ei saa olla liian pieni ettei tule 18 sivuavia (kuka tietää vaikka nekin löytyisi kuvista...). Sain suht asiallisen näköistä kamaa 0.5 väliprismalla ja sellasella 0.8 pyramidipäillä. Simujen pohjalta näyttää siltä että näytelmän 18 parheliat ovat tosiaankin voineet olla 20 kamoja. Toisaalta siellä oli 23 ph, mutta ei kuitenkaan koko näytelmän aikaa, toisin kuin 18 ph:t, jotka esiintyivät jatkuvasti yhdessä 9 sivuavien kanssa." Tässä välissä kannattaa lukea toistamiseen lause 18° sivuavista ja varsinkin suluissa oleva kommentti.

 

Marko Riikosen pyramidinäytelmä Oulussa 17.9.2001.
Odd radius display in Oulu in 17 September 2001 by Marko Riikonen.

Palautetaan tässä välissä mieliin mitä pyramidisivuavista tiedettiin tuossa vaiheessa. Ainoastaan 9° ja 24° sivuavat oli aikaisemmin onnistuttu varmuudella dokumentoimaan. Lisäksi 20° sivuavista tiedettiin useampia melko varmojakin kuvia, mutta hyvät kuvat olivat edelleen kiven alla. Kuitenkin voitiin sanoa, että 20° sivuavien esiintyminen luonnossa oli varmaa, mutta viimeinen todistus uupui vielä.

Myöskään 35° sivuavista ei tunnettu täysin varmoja havaintoja tai kuvia, mutta niiden uskottiin kyllä jonain päivänä tarttuvan filmille. Tosin ainakin minä ehdotin aikoinani eräissä Tapen lentokoneesta ottamissa kuvissa näkyneelle halolle selitykseksi 35° sivuavia.

18° sivuavat olivatkin sitten täysin teoreettiset. Esimerkiksi allekirjoittanut ei ollut koskaan edes unelmoinut mahdollisuudesta että 18° sivuavat olisivat olemassa. Toki ne mainitaan esimerkiksi Valkean taivaan vieraissa, mutta ei niihin suhtauduttu vakavasti. Sama juttu 23° sivuavien kanssa. Näitä kahta viimeksi mainittua rasitti se tosiasia, että valon tuli kulkea pylväskiteen läpi päädystä päätyyn. Pyramidipylväiden ei oikein uskottu olevan tarpeeksi virheettömiä mahdollistamaan sellaisen valoreitin. Tosin olisi pitänyt etsiä analogiaa esimerkiksi saman kaltaisen valoreitin omaavasta ala-aurinkokaaresta. Tämä oli siis tilanne ennen kuin Marko sai kuvansa kehityksestä.

Kuvat Marko sai vasta lokakuun alussa ja tietokonesimulaatio paljasti pian Markolle yllättäviä seikkoja näytelmän haloista. "Sain kuvat syyskuun pyranäytelmästä ja ehdin vääntää pari simuakin. Matsi simuihin on erinomainen ja sen pohjalta uskallan sanoa jo seuraavaa: kuvissa on 9°, 18°, 20°, 24° ja 35° sivuavat kaaret. 18° parheliatkin on himmeinä muutamissa vaiheissa näytelmää 20° sivuavien sisällä, mikä teki 20° sivuavien varmistamisen helpoksi. 20° sivuavat ovat voimakkaat ja yrittävät jopa kaareutua ulospäin joissain kuvissa, mikä kertoo että tilttiä on ollut vähän."

Markon kuvissa oli siis varmuudella vielä tuolloin teoreettisina pidetyt 18° sivuavat ja edelleen vakuuttavaa kuvallista dokumentointia odottaneet 20° ja 35° sivuavat! Kuvissa on myös erittäin voimakkaat 9° sivuavat ja pitkät 24° ylemmät sivuavat. Yllättäen pyramidisivuavista vain 23° sivuavat ovat enää kuvaamatta! Mainittakoon vielä, että kuvissa näkyvä 18° parhelia osoittautui tarkemmin katsottuna pätkäksi 18° rengasta, joka oli näkyvillä erityisesti näytelmän alkupuolella.

Varsinkin 18° sivuavan löytymistä kuvista voi pitää sensaationa, siksi yllättävää se oli. Kuvissa ne ovat jopa selvät. Yläoikealla ja ylävasemmalla 18° rengasta koskettavia kaaria ei voi kunnolla edes sekoittaa mihinkään entuudestaan tunnettuun haloon! Luonto oli jälleen tehokkaampi hyödyntämään mahdollisuuksia kuin uskottiinkaan. Riikosen löytö venytti jälleen halohavaitsijoiden maailmankuvaa pykälän verran avarammaksi. Marko oli havaintokertomuksessa hiukan varovainen, sillä hän tunnusti myöhemmin: "Epäilin jo kentällä jotain 18° sivuavaa ihan ohimennen jossain tajunnan syvemmillä tasoilla kun nuo kirkastumat lateraalikohtiin ilmestyivät." Olisinkin ihmetellyt jos Marko ei olisi pannut merkille 18° kaman erikoista ulkoasua. Siksi selvät ne ovat ainakin kuvissa.

Taas vaikutti siltä, että Marko oli taas havainnut ensimmäisenä uusia haloja. Eikö Chile jo riittänyt miehelle? No, toin jo sähköpostilistalla julki hiukan aikaisemmin tekemäni löydön. Olin kesällä saanut halokirjan tutkimuksia varten käsiini Frank Nieuwenhuysin 15.6.1973 Haagissa kuvaamien diojen dublikaatit (Fig. 2a). Sain myös hollantilaisessa Zenit-lehdessä lokakuussa 1975 julkaistun Peter-Paul Hattinga Verschuren artikkelin, jossa kyseisen näytelmän kuvat julkaistiin. Kyseiset kuvat ovat juuri ne omituiset kuvat, joille minäkin olen ehdotellut milloin mitäkin selitysvaihtoehtoa alkaen Parry-pyramideista. Olin tullut tuumanneeksi pyramidisivuavia selitykseksi Frankin kuville joskus kesällä ja selitys tuntui toimivan siksi hyvin, että idea tuntui tutkimisen arvoiselta. En kuitenkaan työstänyt ideaa tuolloin eteenpäin ja ehdin sen jo melkein unohtaa.

Muistin idean kun Riikonen ilmoitti löytäneensä 17.9.2001 kuvistaan mainitut 18°, 20° ja 35° sivuavat. Tein Frankin kuvien auringon korkeudelle 55° pyramidisivuava-simulaation (Fig. 2b). Verrattuani Frankin kuvia simulaatioon oli selvä, että kuvassa oli 20° sivuava ja vielä kirkas sellainen! Kahta kidepopulaatiota käyttäen pystyi helposti simuloimaan Frankin näytelmän! Ensimmäisen populaation tarvitsin pyramidisivuaville ja toisen 23° ylemmälle parhelialle. Jostain syystä en huomannut tuolloin simuloida 18° parhelioita mukaan.

Simulaatiot osoittivat kuitenkin, että Frankin kuvissa oli myös 9° sivuavat, jotka korkealla olevan auringon vuoksi ilmenivät lähinnä 9° renkaan ulkonäön omituisuutena kuin erillisinä kaarina. Lisäksi Frankin omissa piirroksissa 9° rengas on kuvattu alaspäin venyneeksi ellipsiksi, miltä 9° sivuavat tuolla auringon korkeudella muistuttavatkin! Mainittakoon, että Frank on piirtänyt havaintoonsa myös 20° sivuavan kaareutumisen aivan oikein. Tosin halo on sijoitettu piirroksessa liian lähellä aurinkoa. Ilmeisesti 22° renkaan puuttuminen harhautti Frankia. Kuvissa näkyy ainoastaan yläosa selvistä 24° ylemmistä sivuavista, mutta kuvissa ei ole pienintäkään merkkiä 22° renkaasta! Sitä vastoin 24° sivuavat muistuttavat täysinä rengasta. Olisiko Haagissa ollut taivaalla täydet 24° sivuavat! 22° sivuavat ilmeisesti Frankin piirroksen mukaan olivat täydet. Frankin piirros vaikuttaa peilikuvalta dublikaatteihin verrattuna, mutta syynä voi olla se, että dublikaatit on tehty väärin päin.

Kun luin vielä PPHV:n artikkelin niin tarkoin kuin vain hollanninkielistä tekstiä pystyin, huomasin yllättäen PPHV:n jo tuolloin epäilleen 20° sivuavaa, josta hän käytti nimeä "bovenraakboog van 20°"! Täytyy myöntää, että hollantilainen kollegani oli reilusti aikaansa edellä. On nimittäin muistettava, että Trickerin artikkeli, jossa pyramidisivuavat ensimmäisen kerran teoretisoitiin, ilmestyi vasta 1979! Tosin PPHV onnistui kyllä myös sotkemaan asioita pahasti Zenit-artikkeliinsa tekemällä piirroksella. Piiroksessa halot ovat päin mäntyä. Frankin oma piirros on paljon lähempänä totuutta, mutta se ilmeisesti oli PPHV:lle liian omituinen ja ei sopinut mitenkään sen aikaiseen tietämykseen. Eikä ihme, ainoastaan 23° ylemmästä parheliasta ja 22° ylläsivuavasta oli olemassa aikaisempia havaintoja tuolloin! Kaikki muu oli uutta ja tuohon aikaan ei ollut käytettävissä edes halosimulaatioita.

Näin ollen kunnia 20° sivuavien lisäksi myös 9° sivuavien ja 24° sivuavien löydöstä alkoi lipumaan Frank Nieuwenhuysille! Näytti kuitenkin yhä siltä, että Riikonen oli kuitenkin saalistanut ensimmäisenä ainakin 18° sivuavat. Kenties myös 35° sivuavat jos ei oteta huomioon Tapen julkaisemattomia lentokonekuvia. Tuo Tapen tapaus pitäisi kuitenkin ottaa tarkempaan syyniin ennen kuin sitä voi väittää varmaksi. Henkilökohtaisesti olen sitä mieltä, että Tapen kuvissa on juuri 35° sivuavat. Riikosen kuvissa 35° sivuava on erittäin selvä. Siitä ei yksinkertaisesti voi parhaissa ruuduissa erehtyä mitenkään!

Takaisin 18° sivuaviin. Tein Frankin kuville lisää simulaatioita, joissa 18° sivuavat olivat myös mukana. Yllätyin kuin huomasin 18° sivuavien ilmestyvän 18° parhelioiden "perinteisille" paikoille. 18° parheliat syntyvän 20° sivuavan päälle pientä tilttiä käytettäessä! Näytelmässä ollut 23° ylempi parhelia oli hyvin muodostunut ja viittasi pieneen tilttiin. Suurella tiltillä 18° parheliat saa "imettyä" kiinni 18° renkaaseen, mutta ne alkavat myös muistuttaa kyseistä rengasta. Yllättäen Frankin kuvissa 20° sivuavan sisäpuolella näkyvä kapea ja himmeä "18° parhelia" olikin selitettävissä paremmin 18° sivuavalla kuin vastaavalla parhelialla! Renkaita näytelmässä ei näyttänyt olevan lainkaan ja siksi 18° renkaan saattoi myös sulkea pois laskuista. Lisäksi toisessa halussani olevassa dublikaatissa tuntuisi olevan aidon 18° parhelian kaltainen efekti 20° sivuavan päällä eli juuri siellä missä sen pitäisikin olla. Samaisessa kuvassa 18° sivuavan yläpuolella näyttäisi olevan himmeä pätkä 18° renkaalta vaikuttavaa haloa, mutta se on selitettävissä 18° sivuavalla. Toisin sanoen Frankin kuvissa on ilmeisesti myös ensimmäiset 18° sivuavat! 35° sivuavat ovat varmasti olleet mukana Frankin näytelmässä, mutta ne eivät mahtuneet kuviin.

Frank Nieuwenhuysin pyramidinäytelmä Haagissa, Alankomaissa 15.6.1973.
Odd radius display in the Haque, the Netherlands in 15 June 1973 by Frank Nieuwenhuys.

 

This and the previous page are presenting two halo displays where halos from (single) oriented column ice crystal with pyramids in both ends were observed. They are so called tangent arcs (or column arcs or just arcs). Marko Riikonen found 9°, 18°, 20°, 24° and 35° tangent arcs from his photos (Fig. 1a). After that I studied photos from Frank Nieuwenhuys' mysterious display (Fig. 2a). Frank's photos are no longer mysterious. His photos seems to be the first known photos of 9°, 18°, 20° and 24° tangent arcs. Those photos are published in Dutch Zenit-magazine in October 1975. Writer of the article, Peter-Paul Hattinga Verschure write already then that there was a possible 20° tangent arc ("bovenraakboog van 20°). He was ahead of his time, since as far as I know theoretically pyramidal tangent arcs were presented first time in 1979 by R.A.R. Tricker!


Jälleen yksi hyvin valokuvattu havainto selvitti vanhoja solmuja! Kahden varmennetun pyramidisivuavan lisäksi voimme nyt kirjata kolme muutakin varmaksi. Ihmettelen vain, miksi kukaan meistä suomalaisistakaan ei ollut tajunnut Frankin näytelmän merkitystä. Tosin itse en tiennyt kyseisestä näytelmästä mitään ennen kuin Frank näytti kuvat toukokuussa 1999 Ursan toimistolla. Nyt tilanne on se, että 9°, 18°, 20°, 24° ja 35° sivuavat on dokumentoitu! Toisin sanoen, kaikki pyramidisivuavat esiintyvät luonnossa ja ne voivat olla jopa hyvin selvästi tunnistettavia haloja! Käytännössä ainoastaan 23° sivuavat odottavat vielä kuvaajaa! Tosin Markon näytelmän eräissä kuvissa on halo siellä, missä 23° sivuavan pitäisi olla (Fig. 1b: kirjain k). Sitä ei kuitenkaan voi varmuudella väittää 23° alemmaksi sivuavaksi.

Elo- ja syyskuun 2001 havainnot

Havaintojakso ei kovin kummoisia Oulun näytelmän ohella esitellyt. En nyt tilan puuteen vuoksi käsittele jakson muita havaintoja. Lisäksi sekä UMin deadline että Avaruus 2001-näyttely painaa päälle kuin yleinen syyttäjä. Palaan tämän jakson havaintoihin vielä seuraavassa UMissa.

Havaintoja jaksolta tuli seuraavasti:

Havaitsija8/019/01
Katava, Jani127
Kinnunen, Timo155
Korhonen, Jarkko207
Lehtinen, Jyri128
Luukkonen, Ismo2219
Moilanen, Jarmo1312
Mäkelä, Veikko67
Ojanperä, Juha6-
Penttinen, Martti2315
Riikonen, Marko-3
Ruoskanen, Jukka1-
Sillanpää, Mika-1
Tiensuu, Karla1311
Öhman, Teemu1417
Yhteensä157112

Piirrosgallerissa on tällä kertaa mukana usean havaitsijan piirroksia.

Piirrosgalleria
Gallery of drawings

200 kuukautta havaintoja putkeen

Luukkosen Ismo lähetti oikein mielenkiintoisen tilaston. Tilastosta näkyy monenako kuukautena hän on saalistanut tietyn määrän havaintoja. Tilaston Ismo teki kun hänellä täyttyi pitkällä havaintourallaan jälleen yksi virstanpylväs kun elokuussa 2001 tuli täyteen 200 peräkkäistä havaintokuukautta (=16 vuotta ja 8 kuukautta). Ismo kertoo:

"Kahteensataan kuunkiertoon mahtuu monenlaisia haloaikoja. Yrityksestä huolimatta aina ei ole onnistanut, nollakuukausia on kertynyt viisi ja yhden halon kuukausia neljä. Kahteen havaintoon jääneitä kuukausia on kasassa täysi tusina. Kymmenen havaintoa merkitsee minulle vaatimattoman ja hyvän kuukauden rajaa (tosin hieman vuodenajasta riippuen). Alle kymmenen olen jäänyt 113 kertaa. Eli noita hyviksi laskettuja kuukausiakin on yli seitsemän vuoden edestä. Kiireisiä, yli kahdenkymmenen havainnon kuukausia on koossa kahdeksan (ilahduttavasti ne painottuvat aivan viime vuosiin). 23 havaintoa olen saalistanut kerran, 22 kolme kertaa - viimeksi juuri elokuussa 2001, 21 kerran ja tasan 20 kolme kertaa.

Kaikkein yleisin havaintomäärä on kuitenkin selvästi vaatimattomampi - kuuden havainnon kuukausia on kertynyt kaikkiaan 16. Viiden, yhdeksän ja kahdentoista havainnon kuukausiakin on kaikkiaan 14. Yhteensä haloja on näkynyt 1845 kertaa, joten kuukausikeskiarvoksi tulee 9,225.

Huhtikuu on kuukausista selvä ykkönen 242 halohavainnollaan. Hopeatilasta kamppailevat tasaväkisesti touko- (215), kesä- (215) ja heinäkuut (213). Perää pitävät joulukuu (69) ja tammikuu (80). Ei liene suuri yllätys, että nollakuut ovat talvikuukausina ja kahdenkympin ylitykset kevään ja kesän kuukausina." Seuraavana on Ismon tekemä tilasto havaintomäärien mukaan jaettuna eri luokkiin.

HavaintojaKuukausiaOsuus
0-44522,5%
5-96834%
10-144623%
15-193316,5%
20-2384%

Kiitos Ismolle mielenkiintoisesta tilastosta.

Muuta

Allekirjoittanut päätti jahkailun päätteeksi osallistua Avaruus 2001-näyttelyyn halojaoston edustajana. Myös halojaoston postereiden ensimmäiset versiot pitäisi saada sinne valmiiksi, tosin tekee tiukkaa. Koska tätä kirjoittaessa näyttely on vasta edessä, siitä kerron lisää seuraavassa UMissa. Edellyttäen tosin sitä, että minulla on jotain kerrottavaa.

En muuten saanut yhtään ideaa näyttelyä varten. Lukeeko tätä Sivuaurinko-palstaa ylipäätänsä kukaan?

Synkkä ja pimeä talvi?

Talvi lähestyy uhkaavasti ja toivottavasti myös jääsumuhalot. Yleensä sydäntalvi on aika ikävä havaintojakso, koska taivaat ovat usein pilvessä pitkiä aikoja. Toisaalta pilvet saattavat jonain päivänä revetä ja paljastaa huikean halonäytelmän!

Jarmo Moilanen


English summary

Hello friends! As you all can see, this issue of Sivuaurinko was dedicated to present two halo display which are presented in figures 1a-b and in figures 2a-b.

Ismo Luukkonen did a statistical study of his halo observations because he has now observed 200 months in a row. In 34% of months (=68 months) he got 5-9 days or nights with halos.

 

 

RSS Zeniitti

RSS Taivaanvahti

RSS Avaruus.fi-foorumi