Tähtitieteellinen yhdistys Ursa

Ilmakehän optiset ilmiöt

5/2002

19.11.2002 Jarmo Moilanen
Muutto

Aloitetaan ilmoitusasioilla. Allekirjoittanut on tätä kirjoittaessa muuttamassa, mistä osin johtuu tämänkertaisen Sivuaurinko-palstan lievä aneemisuus. Muutan vanhaan maataloon, joten muutto on ollut hiukan normaalia enemmän aikaa ja valmisteluja vaativa kuin pelkkä huoneistosta toiseen muutto. Uusi osoitteeni on:

Jarmo Moilanen
Vuolijoentie 2086
91760 SÄRÄISNIEMI

Osoite on tätä lukiessanne jo voimassa, joten jatkossa havainnot tuohon osoitteeseen. Sitten haloihin.

44° sivuauringot eli monikertaisen sironnan paluu

Vastaavalla otsikolla kirjoitin jaoston
halo-l@ursa.fi postituslistalle juttua elokuun alussa. Syynä oli Vaalan 23.1.2002 näytelmästä ottamieni kuvien mittaukset ja simulaatiot. Ne kertoivat Vaalan kuvissa näkyvän 46° seudun oudon kaaren olevan todellakin muuta kuin 46° rengas tai sen sivuavia. Kaari on noin 2° lähempänä aurinkoa kuin normaalit 90° taittavasta prismasta syntyvät halot ovat. Paras selitys tällä hetkellä on moninkertainen sironta jääkiteissä. Nyt olen mitannut kuvia vieläkin tarkempaan ja tämä selitys vahvistui lisää.

Moninkertainen sirontahan on ollut meidän suomalaisten toimesta hiukan pannassa (myös minä olen osasyyllinen tähän). Syy miksi moninkertainen sironta ei oikein vakuuttanut, oli Saskatoonissa otetut kuvat. Niissä kun näkyy kompakti ja värikäs "46° sivuaurinko". Sellainen ei tunnu sopivan moninkertaisen sironnan synnyttämän sivuauringon sivuauringolle. Eikö halon värin pitäisi sotkeutua ja halon muutenkin levitä kun valolähteenä ei ole aurinko vaan toinen halo? Tutkin asiaa lisää ja tein värisimulaatioita moninkertaisella sironnalla. Yllätyin kun simulaatioon ilmestyi lopulta kompakti ja värikäs 44° sivuaurinko! Näin ollen kaksi pääargumenttiamme moninkertaista sirontaa vastaan kompuroi itsensä kumoon.

Saskatoonin näytelmän tutkinnassa on ollut ongelmana varsinkin se, että käytössä on ollut vain dublikaatteja alkuperäisistä dioista. Myös kuvien auringonkorkeuksista on ollut hiukan epäselvyyttä. Näin ollen simulaatioiden vertaaminen kuviin on ollut huteralla pohjalla. Näitä ongelmia ei ole Vaalan kuvien kohdalla. Kuvat on alkuperäisiä ja niille on tarkat kellonajat, joten simulaatiot on ollut mahdollista tehdä vastaamaan kuvien tilannetta. Lisäksi Vaalassa 28 mm linssillä otetuissa kuvissa näkyy sekä auringon sijainti että 44° sivuaurinko samassa ruudussa. Tällaisia kuvia ei ole valitettavasti Saskatoonista käytettävissä.

Nimestä 44° sivuaurinko sen verran, että Tränklen ja Greenlerin vuoden 1987 artikkelissa tehdään selvä ero "46° sivuaurinkojen" ja 44° sivuaurinkojen välille: " Therefore we think that what have been called 46° parhelia in the past are 44° parhelia resulting from double scattering by oriented plates." Joten meidänkin on perusteltua ottaa käyttöön nimi 44° sivuauringot tarkoittamaan juuri moninkertaisen sironnan synnyttämiä 46° seudulla esiintyviä sivuaurinkoja. Näinhän ne on mainittu myös Valkean taivaan vieraissakin. Muita 46° sivuaurinkojahan ei ole varmuudella havaittu koskaan ja muutama muu valokuvaamaton 46° sivuaurinkohavainto selittyy hyvin moninkertaisella sironnalla.

Mitä mittaukset sitten kertoivat Vaalan tapauksesta? Vaalan kuvissa sivuauringon sisäreuna oli vähän vaikea mitata, koska poskettoman kirkas sivuaurinko leviää 22° renkaan sisään varsinkin horisonttirenkaan tasolla. Sisäreuna kuitenkin sijaitsee mittausteni ja teorioidenkin mukaan aika tarkalleen samalla etäisyydellä kuin 22° rengas. Sain sisäreunalle arvon 21.78° ±0.2°.

Näissä uusissa, skanneria hyödyntävissä mittauksissa 44° sivuauringon sisäreunan etäisyydeksi auringon keskeltä sain 43.58° ±0.2°. Toisin sanoen juuri siellä missä sivuauringon synnyttämän sivuauringon tuleekin olla. Himmeän halon etäisyyden mittaus on aina vaikeaa, mutta mielestäni saamani arvo ~43.6° on varsin tarkka. Täydellä varmuudella voin lisätä Vaalan kaaren sijaitsevan selvästi alle 44.5° päässä auringosta, sillä kaaren sisäreuna oli kaikissa mittauksissani reilusti tuon asteluvun sisällä.

Jaoston apuvetäjän, Riikosen Markon epäluuloisuudesta johtuen mittasin vertailun vuoksi myös parin 46° renkaan säteen. Sain tulokseksi 45.69° ±0.3°. Kuten havaitaan, on 46° rengas noin 2° kauempana kuin Vaalan kaari. Toisin sanoen, spekulointi sillä voisiko Vaalan kaari olla 46° rengas tai jompikumpi sen sivuavista on aiheetonta.

Tuo myös sulkee pois "aidon" 46° sivuauringon selitysvaihtoehtona. Aito 46° sivuaurinkohan syntyisi vaihtoehtoisesta Parry asennosta eli 90° prismasta. Tämä ei kuitenkaan voi koskaan olla 46° renkaan sisäpuolella. Tämä sama seikka sulkee aidon 46° sivuauringon pois myös Saskatoonin selityksenä, sillä niissä 46° seudun sivuaurinko on aavistuksen verran muiden 46° seudun halojen sisäpuolella.

Skannerilla mitatessa huomasin 22° renkaan (mittasin vertailukuvasta arvoksi 21.77° ±0.2°) ja 46° renkaan mittaustulokset (45.69° ±0.3°) vastaavan teoreettisia arvoja (21.80° ja 45.63°) aika hyvin jos taitekerroin (n) on 1.309. Jos taitekerroin on jo Greenlerin aikoinaan käyttämä n = 1.31, silloin teoreettiset etäisyydet ovat 21.84° ja 45.73°. Tuokin siis toimii.

Tämä kenties viittaa siihen, että skanneritekniikalla mitattaessa päästään tarkempiin tuloksiin. Mittasin nimittäin elokuun alussa perinteisesti projektoria käyttäen Vaalan 44° sivuauringon etäisyydeksi 43.3° ±0.2° ja sivuauringon etäisyydeksi 21.4° ±0.1° eli molemmat arvot ovat 0.3° pienempiä kuin nyt mittaamani arvot. Tuolloin sähköpostijutussani epäilin tuon johtuvan auringon kiekon todellisesta koosta. Se huomioiden teoreettiset arvot vastaisivat aika hyvin mittauksia. Vastaavasta erosta olin saanut vihjeitä jo aiemmissakin mittauksissani. Nämä uudet mittaukseni kuitenkin vihjaavat, että ehkä niissä oli jokin muu mikä mätti. Asian selvittämiseksi täytyy mitata lisää kuvia.

Uudet simulaatiot paljastivat myös, että viime vuosina suosimamme lovilaattaselityskään ei toimi 46° seudun sivuauringoille. Lovilaatan "46° sivuaurinko" on noin 46.2° etäisyydellä. Toisin sanoen lovilaatan synnyttämä halo olisi ollut selvästi kauempana kuin Vaalassa näkynyt himmeä kaarentynkä, se olisi ollut itse asiassa kauempana kuin 46° rengas. Siksi voisikin ristiä tämän teoreettisen muodon "47° sivuauringoksi" erotukseksi muista seudun sivuauringoista. Näin ollen Vaalan näytelmän yhteydessä näkemilläni lovilaattamaisilla kiteillä ei ehkä ollut mitään tekemistä taivaalla näkyvien halojen kanssa. Simulaatiot Saskatoonin näytelmään paljastivat ettei lovilaatta sovi selittämään myöskään Saskatoonin näytelmää. Saskatoonissa lovilaatan synnyttämä "46° sivuaurinko" olisi ollut vieläkin kauempana kuin Vaalassa.

Näin ollen ainoa toimiva selitys, joka selittää sekä Vaalan että Saskatoonin ilmiön, on moninkertaisen sironnan synnyttämä 44° sivuaurinko. Näin Tränklen ja Greenlerin vuoden 1987 artikkeli moninkertaisesta sironnasta näyttää saaneen jälleen viimeisen sanan asiassa.

Tiedolla, että moninkertainen sironnalla on sittenkin osuutta halojen syntyyn, on muutakin vaikutusta. Moninkertaista sirontaa kun on käytetty selitettäessä muutamia muitakin haloja Kernin kaarta ja ellipsejä myöten. Puhumattakaan siitä, että Saskatoonin näytelmässä raportoitiin myös 66° sivuauringot eli mahdolliset 44° sivuaurinkojen sivuauringot. Niistä ei valitettavasti ole kuvia.

Skanneri halojen mittauksessa

Vaalan näytelmän ja parin muunkin tapauksen viime aikaisissa mittauksissa olen käyttänyt hankkimaani halpaa skanneria apuna. Totesin menetelmän toimivan varsin hyvin. Idea on lyhykäisyydessään se, että skannataan samalla linssillä otettu halodia ja tähtitaivasdia täsmälleen samassa koossa ja mittakaavassa. Sitten ne yhdistetään kuvankäsittelyssä päällekkäin siten, että tähdet näkyvät halojen päällä. Tähtitaivasdiaa voidaan kääntää keskipisteen ympäri, jotta saadaan auringon kohdalle tähti mittausta helpottamaan. Myös hyvin pieni liikuttelu (alle 0.5 mm) on sallittua, koska lähtökohtaisesti diaruudut eivät kuitenkaan ole aivan täsmälleen samassa kohdassa skannattaessa, joten muutaman millin osan suuruinen liikuttelu ei mittaustuloksissa vielä juurikaan heikennä.

Halodiaa voi joutua käsittelemään rankastikin kuvankäsittelyllä, jotta himmeiden halojen sisäreunat tulevat tarpeeksi selviksi. Hyvillä kuvankäsittelyohjelmilla tämä ei ole mikään ongelma. Suurin ongelma on lähinnä skannauksen laatu. Oma halpa, 149 euron, skanneri (Epson Perfection 1250 Photo) ei ole ihan niin laadukas kuin skanneri voisi olla, mutta vekotin on yllättänyt minut halokuvien skannauksessa positiivisesti. Koska kyse on kuitenkin tasoskannerista, ei diojen skannaustarkkuus ole ihan sitä mitä varsinaisissa filmiskannereissa.

Sitten vain aletaan katsella mikä tähti on halon reunalla. Tähtikarttaohjelmaa hyväksi käyttäen saadaan sitten selville tähtien välinen etäisyys selville. Kun toinen tähti on auringon keskellä ja toinen halon reunalla, saadaan halon säde.

Heti halon sisäreunan sisäpuolella ja ulkopuolella olevia tähtiä on syytä myös mitata, jotta saadaan sellaiset raja-arvot halolle, joiden sisään halo varmuudella asettuu. Nämäkin tähdet on hyvä valita niin läheltä sisäreunaa kuin katsoo mahdolliseksi. Jos vähänkään epäilee tähden sijaitsevan halon reunalla, se täytyy silloin laskea sisäreunan mittaukseen mukaan.

Harvoin on niin paljon tuuria, että jokin tähti on täsmälleen sisäreunalla, mutta kyllä sitäkin sattuu. Sitä useammin mitä useampia tähtiä on käytettävissä. Siksi kaikkein parhaat tähtikuvat mittausten pohjaksi on seurannalla otetut sopivan pitkät valotukset. Kuvat on myös syytä ottaa hiukan himmennetyllä aukolla, jotta tähdet kuvan reunoissakin on pistemäisiä. Jos kuvassa näkyy pistemäisiä tähtiä joiden kirkkaudet on +8 magnitudia, kuva on hyvä mittauskuva. Mutta tarkoitus ei ole saada niin himmeitä tähtiä kuvaan kuin suinkin, vaan tarpeeksi tähtiä mahdollisimman terävinä. Tähtikuvia ei tarvitse skannata kuin kertaalleen, jos aina skannaa mitattavat halokuvat samaan kokoon.

Tässä mittaussysteemissä on tarkoitus mennä vielä pitemmälle. On nimittäin mahdollista laskea tähtikuvaa käyttäen tarkalleen kuinka linssi projisoi taivaan filmille. Näin on mahdollista tehdä tietokoneohjelma joka kertoo hiiren osoittimen etäisyyden mistä tahansa toisesta pisteestä. Tällöin ei tähtikuvia tarvita kuin siinä vaiheessa kun linssin ominaisuudet määritetään ohjelmalle.

Kuun 22° renkaiden kuvia

Walter Tapen ja minun kirjaprojekti kaipaa jälleen apua. Tällä kertaa ei haeta mitään eksoottista haloa eikä kuvat välttämättä tule edes kirjaan. Siksi kuvien laadun kanssa ei olla ihan niin tarkkoja. Huonompikin otos kelpaa.

Tarvitsemme mittauksia varten jonkin verran hyviä kuun 22° renkaan kuvia. Kuunkaan ei tarvitse välttämättä olla kuvassa, kunhan halon sisäreuna on selvä ja siinä näkyy tähtiä halon sisäreunan seudulla. Lisäksi tarvitsemme tiedon tarkasta kuvausajasta (alle 10 minuutin tarkkuudella) sekä kuvauspaikan koordinaatit. Näitä tarvitsemme haluamiamme tarkkoja mittauksia varten. Jos jollain on mahdollisuutta kuvata kuulla näkyviä 22° renkaita seurannan kanssa, sellaiset kuvat olisivat erittäin toivottavia.

Mutta tosiaankin, kuvan laadulla ei niin hirveän paljon väliä. Myös ilman seurantaa otetut kuvat kelpaavat. Mutta ei mielellään pahoja viivatähtiä, ne kun tuppaa sotkevat mittauksia. Korkeintaan sellaisia 30-40 s valotuksia 28-50 mm linsseillä tai hiukan pitempiä jos vielä laajakulmaisempi linssi. Haarukointi eri valotusajoilla on suotavaa.

Keinovalosimulaatioita

Ruotsinmaalta kuuluu ihmeitä, Lundin yliopistossa työskentelevä Lars Gislén on viime aikoina työstänyt halosimulaatio-ohjelmaa keinovalohaloille. Riikosen Marko ja minä olemme konsultoineet häntä tässä työssä ja hänen viimeisimmät simulaatiot näyttävät erittäin lupaavilta. Toimivaa keinovalosimulaatio-ohjelmaa tässä onkin kaivattu. Odotamme innolla tuloksia.

Jokunen havainto

Posti on tiputellut havaintojakin jonkin verran. Katsotaan mitä on taivaat tarjonneet kesällä. Toivottavasti tässä on kaikki nyt tulleet havainnot. Tulevasta sen verran, että syyskuun puolella on jo näkynyt ainakin pääkaupunkiseudulla pyramidihaloja. Mutta niihin ensi UMissa.

Eresmaa, Reima
Reima havaitsi 16.6.2002 Helsingin Eteläsatamassa 23° ylemmän parhelian (Fig. 1). "Äkkäsin keskikirkkaan kaaren Auringon yläpuolelta, selvästi liian kaukaa tavanomaiseen nähden. Rengas näkyi välillä heikosti. Parheelia näkyi vain muutaman minuutin ajan. Rengas oli tavanomaisen levyinen, joten se lienee joko 22r tai 23r, ei näiden molempien tekemä sotku." Kaikesta päätellen rengas on ollut 22° rengas, koska 23° ylempi parhelia on näkynyt vain hetken ja rengas on kuitenkin varsin pitkä Reiman piirroksen mukaan.

 

Fig. 1: 16 June 2002 in Helsinki. A 23° upper parhelion above 22° halo. Observation by Reima Eresmaa.

Liimatainen, Ilpo
Ilpo lähetteli valokuvia 2.7.2002 Laukaassa kuvaamastaan varsin nätistä 22° ylläsivuavasta kaaresta matalalla auringolla. Kaari on komeasti V-mallinen, kuten pitääkin. Harmi että Ilpon kuvat ovat tummaksi jääneitä paperikuvia, niistä ei saa painokelpoista kuvaa aikaiseksi.

Luukkonen, Ismo
Ismo saalisti hyvin haloja Turun puolessa. Kesäkuussa 22, heinäkuussa 15 ja elokuussa 20 havaintoa. Runsaasta määrästä huolimatta B-lomakkeita ei Ismon tarvinnut täytellä. Poimitaan havainnoista komeat, melkein täydet 22° sivuavat kaaret havaittuna 1.6.2002 Turussa (Fig. 2). Zeniitinympäristön kaari näkyi peräti kahdeksana päivänä (3.6., 7.6., 20.6., 25.6., 22.7., 7.8., 20.8. ja 26.8. 2002). Ohessa malliksi yksi näistä, 20.6.2002 Turussa 46° ylläsivuavan kera näkyneenä (Fig. 3).

 

Fig. 2: 1 June 2002 in Turku. Nice 22° circumscribed halo observed by Ismo Luukkonen.
Fig. 3: 20 June 2002 in Turku. A nice display with circumzenithal arc and supralateral arc. Observed by Ismo Luukkonen.

Mikkilä, Marko
Markolta tuli kesäkuulta 10 havaintoa. Kaikki valitettavasti tavanomaista satoa 22° renkaan linjalla. Heinäkuun neljän havainnon sadossa sentään vähän parempaa. 14.7.2002 näkynyt näytelmä sisälsi myös 46° renkaan. Piirroksesta päätellen 46° rengas on voinut olla myös 46° ylläsivuavan pätkä lakipisteessä, mutta 22° sivuavat puuttuvat. Elokuulta Marko sai havaintoja kokoon peräti seitsemältä päivältä. Kolmena päivänä (26.8., 29.8. ja 31.8.2002) taivaalla on vieraillut myös zeniitinympäristön kaari.

Moilanen, Jarmo
Vetäjällä kesä meni vähän harakoille, no 14 havaintoa kesäkuussa sekä kahdeksan havaintoa sekä heinäkuussa että elokuussa. Aika tavanomaista materiaalia. Zeniitinympäristön kaari ilkkui taivaalla 20.6., 25.6. ja 4.7.2002. Jakson paras oli ehdottomasti Vaalassa 24.8.2002 näkynyt näytelmä, jossa oli varsin mainio 46° ylläsivuava kaari sekä Parry. Parry ehti livahtaa kameran hakureissun aikana piiloon, mutta 46° ylläsivuava sentään tarttui filmille. Erikoista on, että 46° ylläsivuavalla näkyi kirkastuma melko tarkkaan ylemmän Tapen kaaren kohdalla. Tosin, kyseessä oli valitettavasti pelkkä pilvijuovan aikaansaama kirkastuma. Hetkeä aikaisemmin otetussa kuvasarjassa vastaavanlainen kirkastuma sijaitsee hiukan eri paikassa.

Ojanperä, Juha
Juha saalisti kesäkuulla kuusi havaintoa Ulvilan taivaalta. Valitettavasti mitään harvinaista ei tarttunut Juhon haaviin.

Penttinen, Martti
Martin lappusessa oli tyly kommentti: "Tämmöstä tavallista vain näkyi." Sillehän me maan matoset emme valitettavasti voi mitään. Tavallista ehkä, mutta Martti repii aika runsaasti havaintoja lähinnä Virtain taivaalta. Kesäkuussa 18, heinäkuussa 19 ja elokuussa 22 havaintoa. Hienoa. Joku on sentään ollut aktiivinen. Satoa korjatessa täytyy todeta Martin kommentin paikkansapitävyys. Ei paljon minkäänlaisia erikoisuuksia. Neljä zeniitinympäristön kaarta (1.6., 17.6., 14.7. ja 18.7.2002). Eksoottisuutta edusti pari horisonttirenkaan pätkää (25.8. ja 29.8.2002). Jälkimmäisessä tapauksessa horisonttirenkaan pätkä näyttäytyi aurinkoa vastapäätä (Fig. 4).

 

Fig. 4: 29 Aug 2002 in Virrat. A segment of a parhelic circle observed by Martti Penttinen.

Riikonen, Marko
Apuvetäjä raportoi muutamia B-lomakehavaintojaan. 10.7.2002 pyramidinäytelmää Marko havaitsi Helsingissä (Fig. 5). Markon tulkinnan mukaan näytelmässä oli 18° rengas, 18° parheliat, 23° rengas sekä 23° ylempi parhelia. Toisin sanoen eräs pyramidihalojen perusnäytelmätyyppi. "Helteet tulivat ja pyramidit tulivat. Huomasin töissä klo 8.45 aikoihin aika hyvän 23° ph:n ja sen alla 23° renkaan. Aurinko oli vielä sen verran matalalla että 23° ph oli irti renkaasta (auringon korkeus 29°, tällöin 23° parheelia n. 25.5° auringosta). Välissä oli hohdetta tehden kokonaisuudesta varsin diffuusin oloisen. Heikkoa 18° rengasta kulki toisella sivulla. Hetken päästä ilmestyivät varsin voimakkaat 18° ph:t."

Fig. 5: 10 July 2002 in Helsinki. An odd radius display, with 18° halo, 18° parhelia, 23° halo and 23° upper parhelion. A very typical type of odd radius halo display. Observation by Marko Riikonen.

11.7.2002 Marko havaitsee jatkoa edellisen päivän näytelmälle ripulistaan selvittyään. "Korjailin pyörää Kruunuhaassa meren rannalla 3 tuntia ja seurailin taivasta samalla. Eipä tuo siitä paljoa toennut. 9° rengasta tuli ja meni, välillä näytti 23° ph:takin. Ja sitten tietysti oli se 22-23° rengas. 9° rengas näkyi yhdessä vaiheessa vain sivuilla. Pilvi oli nopealiikkeistä, muutokset 9° kamoissa tapahtuivat sekunneissa, joten kyllä se 9° sivuavaa lienee ollut kun siitä huolimatta sivulla sitkaasti pysytteli. Tässä vaiheessa kama oli paljainkin silmin havaittavaa. 22° ylläsivuavaa en huomannut. Mutta tämähän ei ole mitään erikoista, näitä 9° sivuavia ilman 22° sivuavia on jo havaittu enemmänkin." Siinäpä se. Marko raportoi 9° renkaan, 22° renkaan, 22-23° renkaan kysymysmerkillä, 9° sivuavan ja 22° ylläsivuavan kaaren.

Marko jatkaa pyramidihavaintojaan 14.7. 2002 Helsingissä. Marko havaitsi 23° ylemmän parhelian, 23° renkaan sekä 9° renkaan. Näytelmän lopusta Marko kommentoi: "Näytelmän hiipuminen tapahtui mielenkiintoisella tavalla. Kun yläpilvi oli noussut etelästä hiljalleen ja samalla, myös nähdäkseni kehittynyt suoraan yläpuolella, alkoi se vetäytyä nopeasti takaisin kun ensimmäiset pienet cumulukset yltivät sisämaasta tähän rannikon tuntumaan. Tai ehkä se ei vetäytynyt, se vain haihtui cumuluksien tieltä. Tätähän on nähty Chilessä, mutta silloin on kyllä tarvittu ukkospilveä."

Vielä elokuussa Helsingissä "rymistelee" pyramidikamaa 18.8. 2002 (Fig. 6). Riikonen kirjoittaa: "Aamulla lähdin klo 8.20 Ursaan ja taivaalla oli epäilyttävän näköinen rengas. Peilillä tarkistus ei tuottanut kuitenkaan tulosta. Kun tulin toimistolta ulos klo 10.05, taivaalla oli oikein hyvän näköinen hohtava, paksu 22° rengas. Menin peilin kanssa Venäjän lähetystön kalliolle ja kyllähän sieltä 9° rengas puristui esiin peilillä. Himmeä oli. Ei muita haloja." Hyvä esimerkki mitä hyötyä kuperalla peilillä on.

 

Fig. 6: 18 Aug 2002 in Helsinki. A very faint 9° halo. It was so faint that a convex mirror was needed to see it. 22° halo was broad as it is often when odd radius halos are around. Observation by Marko Riikonen.

Ruoskanen, Jukka
Vanha halokonkari repäisee pahasti. 19.6.2002 lentomatka poikii Jukalle harvinaisuuksia puolen minuutin ajaksi Tanskan yläpuolella. Peräti alahorisonttirengas X-mallisten Greenlerin diffuusien vasta-aurinkokaarien horisontinalapuolisen osan kera (Fig. 7). "Olin palaamassa lentokoneella työmatkalta Englannista. Kyttäilin ikkunasta matkan aikana, mutta otollisia pilviä alkoi ilmestymään vasta Pohjanmeren jälkeen jossakin Jyllannin yllä. Olimme juuri syömässä ja kaiken lisäksi lentoemäntä oli juuri oman rivini kohdalla, kun näin kirkkaahkon alahorisonttirenkaan. Tähyilin heti mahdollista ala-120° sivuaurinkoa, mutta en tarkkaan tiennyt missä aurinko on. Tämä selvisi nopeasti, kun huomasin nopeasti syttyneen kirkastuman hentoisine kaaren pätkineen alaHR:llä. Tämä oli ala-aurinkopiste, jossa siis kimalsivat (himmeinä) lyhyet diffuusit ja ilmeisesti niiden aiheuttama alavasta-aurinkomainen pullistuma. Edellä kuvailemani ruokailutilanteen vuoksi minulla ei ollut mitään mahdollisuuksia saada kameraa ylälokerosta. Harmi sinänsä, sillä jo yksin alaHR olisi ollut kuvaamisen arvoinen. Koko "display" oli ohi noin 30 sekunnissa ja loppumatkan aikana pilvet tuottivat vain glorya etc. Alasatakakskymppistä ei siis tälläkään kertaa ilmestynyt." Jälleen 120° alasivuaurinkojen taika pitää. Ei havaintoa vieläkään. Jukalla oli hyvät mahdollisuudet, sillä sivuava-asento ei tuota alahorisonttirengasta. Toisin sanoen Jukan näkemä alahorisonttirengas oli todennäköisesti laattakiteistä peräisin, kuten myös himoittu 120° alasivuauringotkin. Parry-asento tuottaa heikon alahorisonttirenkaan, mutta Jukan kuvauksen perusteella ei voida olettaa Parry-asennon olleen mukana kovinkaan merkittävästi. Joka tapauksessa, Greenlerin vasta-aurinkokaarien näkeminen horisontin alapuolella on aina merkkitapaus. Ehdottomasti jakson kovin havainto! Myös alahorisonttirenkaan on hyvin harva suomalainen nähnyt. Jukka taitaa olla ensimmäinen, ellei sitten toinen tässä onnistunut. Minulla on hatara muistikuva siitä, että Virran Leena olisi kertonut nähneensä alahorisonttirenkaan Pohjois-Kanadassa, mutta siitä ei taida olla raporttia jaoston arkistoissa.

Fig. 7: 19 June 2002 somewhere above Danmark. A subparhelic circle with subhorizon part of Greenler's diffuse anthelic arcs crossing a subanthelion point. Subanthelion point has a anthelion like brighter spot. Unfortunately observer did not have time to take any photographs. Observation by Jukka Ruoskanen.

Jukan B-lomakehalot eivät jääneet tähän. Sillä 10.7.2002 Riihimäen taivas poikii Jukalle peräti pyramidihaloja (Fig 8). "Kävelin junalta kohti työpaikkaa, kun huomasin selvän 23° parhelian jonkunasteisen renkaan yläpuolella. Heti perään kerrostalojen lomasta näin 18° parhelian toisella puolella. Samalla Riikonen soitti, ja kertoi Helsingissä olevan samanlaisia kamoja. Työpaikan pihalle päästyäni pystyin melko esteettä havaitsemaan näytelmää peilillä. Kameraa ei ollut matkassa, kuten tyypillistä on. Saatoin siis keskittää kaiken tarmoni itse haloihin. Siinä peilillä näytelmää tarkastellessani totesin 22° renkaan mitä suurimmalla todennäköisyydellä puuttuvan kokonaan. 23° ja 18° renkaat olivat aika muikeita tavanomaisine parhelioineen. Noin viisi yli yhdeksän kiinnitin huomioni 35° suunnalle, sillä taivasta halkova näkyvä hento pilvialue (sen ulkopuolella halot näkyivät utuista mutta kuitenkin sinistä taivasta vasten), jonka kohdalla halot olivat parhaimmillaan, alkoi esittää aktiviteetin merkkejä. Hyvin nopeasti peilin pintaa koristi 35° rengas ja sen kaveriksi ilmestyi niinikään himmeä, mutta selvä 20° rengas. Uudet renkaat näkyivät myös ilman peiliä udun seasta juuri ja juuri tikistämällä. Edellä mainitun pilvialueen liikkuessa 20° ja 35° renkaat hävisivät 10 minuutin kuluessa ja piakkoin alkoi muukin näytelmä hellittää. Lopulta puoli kymmenen aikaan oli 23° ph yksinään taivaalla hyvin himmeänä. Pian sekin katosi taivaan seljetessä täydellisesti." Eiköhän Jukka joskus opi pitämään kameraa mukana.

Fig. 8: 10 July 2002 in Riihimäki. An odd radius halo display. This is a good one. Halos are 18° halo, 18° parhelia, 20° halo, 23° halo, 23° upper parhelion and 35° halo. Observation by Jukka Ruoskanen.

Lentokoneessa tätä nykyä asuva (tai ainakin siltä vaikuttaa) Jukka nappaa vielä 8.8.2002 näytelmän koneen laskeutuessa Helsinkiin (Fig. 9). Horisonttirenkaan seurana 120° sivuaurinko ja Wegenerin vasta-aurinkokaaren pätkä. "Olin lentokoneella juuri laskeutumassa Helsinkiin. Lentokorkeus oli varmaankin 4-5 kilometrin paikkeilla, kun ohitse ajelehtinut hieman lentokorkeuden yläpuolinen yläpilvialue napautti näkyville HR:n, 120° sivuauringon ja himmeän Wegenerin vasta-aurinkokaaren. Kaivoin kiihkolla kameraa esiin käsimatkatavarasta, jona aikana kone ehti kaartaa niin, että 120° sivuaurinko ajelehti pois pilven alueelta. Myöskään Wegeneriä ei ottamissani kahdessa valokuvassa näy, jota osasin epäilläkin jo kuvaa ottaessani. Pilvi oli pienialainen ja koko touhu kesti kymmenkunta sekuntia. Valokuvissa komeilee enää horisonttirenkaan pätkä ilman muita herkkuja, mutta luotan havaintooni Wegeneristä ja selvästä 120° Saurista ilman kuvallista dokumentaatiotakin." Jukka toteaakin, että lentokoneessa kannattaa pitää kameraa aina valmiina halojen varalta. Jukka oli jopa kokeillut kuvata Kuun glorya lentokoneesta. Kuva oli onnistunut kohtalaisesti, joten Kuunkin haloja kannattaa yrittää lentokoneesta kuvata aikavalotuksella painamalla linssi tiiviisti ikkunaa vasten.

Fig. 9: 8 Aug 2002 above Helsinki just before landing. A parhelic circle with 120° parhelion and Wegener anthelic arc. Observation by Jukka Ruoskanen.

Vilander, Seija
Seijalta tuli havainto 10.5.2002 näytelmästä Hangosta. Harvinaisuudet jäivät näkemättä, mutta havaintokertomuksen perusteella Seija on nähnyt 22° renkaan, sivuauringot ja horisonttirenkaan. Tosin, Seija raportoi kokemattomuuttaan 22° renkaan 46° renkaana. Mikä on yleinen ja ymmärrettävä virhe. Asteluvuillahan tarkoitetaan halon sädettä ei halkaisijaa. 22° renkaan halkaisijahan on lähes 46° eli siinä mielessä virhe on ymmärrettävissä kokemattoman havaitsijan tekemäksi.

Havaintopiirroksista ja raportoinnista

Tuossa havaintoja selatessa tuskailin eräiden havaintopiirrosten suurta mittakaavaa. Niitä on vaikea saada julkaisua varten hyvälaatuisiksi. Kuvitelkaa itse puolen A4-kokoisen 22° renkaan piirrosta ohuella viivalla. Se kun täytyy saada näkymään sitten reilun kuuden sentin levyisenä näille sivuille. Halo pienenee, mutta niin kapenee myös sen piirtämiseen käytetty viivakin. Tämä nyt ei ole varsinaisesti mikään moite, pois se minusta, sillä on hyvä että havainnot piirretään. Moni ei jaksa tehdä sitäkään, valitettavasti. Niin ja on sitten niitäkin, joiden piirrokset ovat turhankin pieniä.

Tästä UMin kokoajan vinkkelistä katsoen parhaat halopiirrokset ovat siinä mittakaavassa, jossa 2° = 1 mm tai 1° = 1 mm. Toisin sanoen 22° renkaan säde on joko 11 mm tai 22 mm. Näissä tai vastaavissa muissa pienen kokoluokan mittakaavoissa halot on paljon helpompi piirtääkin ja ne näyttävät paremmilta Sivuaurinko-palstassa. Lisäksi niitä mahtuu arkille enemmän eli säästyy paperia. Pienintä suositeltavaa mittakaavaa eli 2° = 1 mm voi käyttää kun 46° seudun haloja on mukana (46° renkaan säde on silloin noin 23 mm), kuten zeniitinympäristön kaari, tai kun kyse on varsin tavanomaisesta 22° renkaan ja parin muun halon yhdistelmästä. Myös A-lomakkeelle tulevat all-sky-piirokset voi tehdä siihen mittakaavaan. Toki ne voi piirtää isommassakin mittakaavassa jos haluaa, mutta en suosittele kovin suuria mittakaavoja. Ehkä tuollainen 1° = 3 mm on suurimpia suositeltavia mittakaavoja, silloin 22° renkaan säde on jo turhankin iso: 66mm. Tuollaista mittakaavaa saattaa joutua käyttämään esimerkiksi pyramidihalojen yhteydessä kun pitää piirtää useita renkaita lähekkäin. Tosin, tuollainen piirros ei mahdu enää B-lomakkeen piirrosruutuun, joten sen joutuu piirtämään puhtaalle paperille. Nämä mittakaavat pätee niin A-lomakkeella kuin B-lomakkeen piirrosruudussa. B-lomakkeen all-sky piirroksen mittakaava on kiinteä (2° = 1 mm), joten ei siitä sen enempää.

Toinen toive on, että havaintopiirrosten kohdalle paperin takapuolelle ei piirretä tai kirjoiteta mitään. Skanneri tahtoo usein nähdä varsinkin tussilla kirjoitetun tekstin tai piirretyn kuvan paperin läpi. Niin ja ruutupaperia ei voi suositella. Piirustusvälineenä pehmeähkö, kohtalaisen tummaa jälkeä tekevä lyijykynä on ehdoton ja kumiakin saa käyttää. Paksua lyijyä käyttävä lyijytäytekynäkin käy. Lyijykynällä voi nimittäin taiteilla kirkkauksia kohdalleen paljon paremmin kuin muilla. Kuulakärkikynä on aina huono piirustusväline. Mustalla tussilla osaava piirtäjä saa komeaakin jälkeä aikaan, tosin kirkkauksien esittäminen sillä vaatii jo taitoa. Loppujen lopuksi, lyijykynä on paras.

Niin ja B-lomakkeiden käytöstä. B-lomakkeita on syytä käyttää vain kun näytelmässä on B-lomake muoto tai sellaista epäillään. Jos havainnossa ei ole mitään B-lomakemuotoa eikä sellaista ole syytä edes epäillä, silloin havainto kyllä kuuluu pelkästään A-lomakkeelle. Mutta kuten olen joskus maininnut, jos havainnossa on edes epävarma huomio B-lomakemuodosta tai jostain omituisuudesta joka ei ole selvästikään A-lomakemuotoihin (joita ovat siis: 22° rengas, auringonpilari, sivuauringot, 22° sivuavat kaaret, zeniitinympäristön kaari, 46° rengas, 46° ylläsivuava kaari, horisonttirengas ja ala-aurinko) liittyvä, silloin on syytä raportoida havainto B-lomakkeella.

Nämä nyt ovat vähän asioita jotka tuntuvat useimmista kaikkea muulta kuin tärkeiltä. Enkä niihin muuten puuttuisikaan, mutta jaoston vetäjä katson tehtäviini kuuluvan myös tämän kaltaisien seikkojen huolehtiminen. On kaikkien etu, että havaintoraportointi toimii kuten sen pitääkin. Miksi tehdä asia hutaisemalla kun sen niin vähällä vaivalla saa hoidettua hyvinkin? Täytyy myöntää, että joskus on tullut mieleen ajatus perustaa kurinalaisempi havaitsijaverkosto, jossa myös raportoinnin laatuun kiinnitettäisiin paljon enemmän huomiota. No, se tuskin olisi järkevä ratkaisu.

Muuttopakettien keskeltä

No niin, tulihan tämä Sivuaurinko-palsta valmiiksi viimein. Muutto sotki tällä kertaa hommaa hiukan kun mielenkiintokin oli enemmän muuton puolella tällä kertaa. Toivottavasti olen saanut asiat seuraavaan UMiin mennessä normalisoitua.

Kuluvan jakson, eli syys- ja lokakuun, havainnot postiin minun uuteen osoitteeseen mielellään 8.11. mennessä.

Jarmo Moilanen


English summary

Hi all halo observers!

This issue of Sivuaurinko I wrote about halo related news and observations.

First I wrote about 44° parhelia and multiple scattering. I have measured my photographs of 23 January 2002 display of Vaala (see figures 6 and 7 in Ursa Minor 2/2002). It turn out that the strange arc in 46° region is 44° parhelion. 44° parhelion is 22° parhelion of 22° parhelion. So it is due to multiple scattering effect. Distance of that arc (~43.6°) is approximately same as two times distance of 22° parhelion (~21.8°) at that sun elevation (5.6°). It distance was almost 2° less than measured distance of a 46° halo (~45.7°). So it can not be 46° halo, supra- or infralateral arc or a "true" 46° parhelion from alternative Parry orientation.

A possibility of "46° parhelion" from plate with broad branches was also studied. Result was that this theory will produce one or two halos near 46° halo, but they are even further away from the sun than 46° halo. So that theory does not explain this case either. Only theory which explain measured distance of the strange arc of Vaala is multiple scattering. So it was 44° parhelion.

Multiple scattering is also used to explain the Saskatoon display 3 Dec 1970 in Canada. Tränkle and Greenler explained some features of that display already in 1987 in their article. As far as I know, Saskatoon and now Vaala are only cases where 44° parhelia has been seen and photographed.

I also made some simulations about multiple scattering for Saskatoon. One question was can multiple scattering produce a colorfull and quite compact size 44° parhelia as it was in Saskatoon. This is not so obvious as one might think. However, the answer is yes it can. I manage to produce very good match for Saskatoon 44° parhelia with a programs wrote by Mika Sillanpää and me. I also manage to make simulations for Vaala display which are quite good match for photographs.

So, I seems that multiple scattering mechanism does exist in nature after all.

 

RSS Zeniitti

RSS Taivaanvahti

RSS Avaruus.fi-foorumi