keskiviikko 23. maaliskuuta 2016

HALOT

Suomalaisen tähtiharrastuksen yksi merkittävä ominaispiirre on huomattava valoisan ajan vaihtelu vuodenaikojen välillä. Pitkä ja valoisa kesäkausi onkin saanut monet harrastajat laajentamaan näkökulmaa pelkästä yötaivaan tuijottamisesta myös päivällä ja hämärässä näkyviin ilmiöihin tai jopa myrskyihin. Eräs monimuotoisimmista ja yleisimmistä ilmiöistä päivä- tai toisinaan myös yötaivaalla on halo, joka on kirkas tai värikäs kaari, rengas tai läikkä yleensä melko lähellä Aurinkoa (joskus myös Kuuta). Halot ovatkin yksi suosituimmista havaintokohteista esimerkiksi Ursan taivaanvahdin havaintopalstalla. Aktiivinen halohavaitsija voi havaita jopa kymmeniä haloja vain yhden vuoden kuluessa. Kevät on yleensä parasta haloaikaa. Ursa on perinteisesti viettänyt huhtikuussa niin sanottua halohuhtikuuta, jolloin ihmisiltä erityisesti on pyydetty havaintoja erilaisista haloista. Näkemästään halosta voi halutessaan ilmoittaa Taivaanvahdin sivuilla osoitteessa:



Tyypillinen haloilmiö näkyy erilaisina kirkastumina Auringon läheisyydessä. Ohessa kirkkaahkot sivuauringot ja heikko 22 asteen rengas sekä aavistus horisonttirengasta vasemman sivuauringon ja Auringon välissä. Kuninkoja, Turku, 5.4.2014.

Halot ovat siis yksi päivätaivaan yleisimmistä ilmiöistä, joita voi nähdä samalla paikkakunnalla jopa 150 kertaa vuodessa eli melkein joka toinen päivä. Aika harva kuitenkaan tuntee haloja ja saattaapa joku joskus ihmetellä kirkasta ja värikästä haloa ja pitää sitä esimerkiksi sateenkaareena. Toisin kuin sateenkaaret, esiintyvät kirkkaimmat ja värikkäimmät halot kuitenkin lähes aina Auringon suunnassa. Auringon läheisyys on myös yksi tekijä, jonka vuoksi halot saattavat jäädä havaitsematta. Toisinaan haloilmiö voi kuitenkin levittäytyä lähes koko taivaan näytelmäksi, jolloin sen näkemiseltä ei kovin helposti voi välttyä. Haloja voi esiintyä myös muiden kirkkaiden valonlähteiden, kuten Kuun tai keinovalojen yhteydessä.

Suomi sijaitsee halojen kannalta lähes parhaalla mahdollisella paikalla. Ei siis ihme, että suomalainen harrastustoiminta ilmakehän ilmiöiden osalta on vilkasta. Onpa Suomesta käsin löydetty jopa eräitä uusia halotyyppejä. Erilaisia halomuotoja tunnetaankin nykyään yli 70 kappaletta ja osa lienee vielä löytämättäkin. Parhainta haloaikaa Suomessa on kevät, jolloin Atlantilta saapuvat matalapaineet yleensä heikentyvät Suomen kohdalla jättäen jälkeensä vain yläpilvisyyttä, joihin halot useimmiten muodostuvat. Pilvilautat voivat olla laajoja, jolloin halot näkyvät pitkään ja niitä voi esiintyä lähes koko Suomen alueella lähes päivittäin. Parhaimmat halonäytelmät keskittyvätkin siksi yleensä kevääseen. Toki haloja näkyy myös muina vuodenaikoina, mutta silloin haloilmiöt ovat yleensä pienialaisempia ja lyhytkestoisempia. Syksy ja talvi ovat puolestaan usein niin pilvisiä, että halojen näkeminen on vaikeaa. Aivan pohjoisimmissa Suomessa myös talvi on erinomaista haloaikaa sinne helposti muodostuvien jääsumujen vuoksi. Jääsumuissa esiintyy usein harvinaisia ja kiehtovia erikoisuuksia.

Halot syntyvät valon taittuessa tai heijastuessa ilmassa leijuvista jääkiteistä. Halon ulkomuoto riippuu jääkiteen muodosta, asennosta ja niiden jakautumisesta taivaalla. Myös valon tulokulma jääkiteeseen vaikuttaa halon näkymiseen. Kiteet voivat olla laattamaisia tai pylväsmäisiä sekä harvinaisissa tapauksissa monisivuisia pyramidikiteitä. Haloja syntyy, kun kiteet eivät enää olekaan taivaalla satunnaisissa muodoissa ja asennoissa. Kaikkein yleisimmät halot syntyvät yksinkertaisimmista valon kulusta, jolloin valo heijastuu kiteen pinnasta tai menee kiteen sisää toisesta sivusta ja tulee ulos toisesta sivusta. Mikäli valo kulkee kiteen lävitse, hajoaa valkoinen valo spektrin väreihin ja syntyy värillinen halo. Monimutkaisissa tapauksissa valo voi poukkoilla kiteen sisällä useita kertoja ennen kuin se poistuu kiteestä.

Ursalla on erittäin laadukas ilmakehän optisten ilmiöiden jaosto, jonka sivuilta löytyy haloista todella paljon tietoa perusharrastajalle:


HALOMUODOT

Erilaisia halomuotoja tunnetaan siis ainakin 70 kappaletta, mutta neljä niistä on esiintymistiheydeltään aivan omaa luokkaansa.

Kaikkein yleisin halo on 22 asteen rengas, joka sijaitsee nimensä mukaisesti 22 asteen päässä Auringosta. Renkaan sisäreuna on punainen ja ulkoreuna valkea, mutta toisinaan kirkkaimmissa renkaissa voi olla aavistus keltaista ja oranssia. 22 asteen rengas syntyy valon taittuessa satunnaisissa asennoissa leijuvista kuusikulmaisista jääkiteistä. Useimmiten 22 asteen renkaasta on näkyvissä vain osa, mutta joskus rengas saattaa näyttäytyä jopa kokonaisena Auringon ympärillä. 22 asteen renkaan tai sen osan voi nähdä jopa 120-150 kertaa vuoden aikana.

Toisinaan olosuhteet ovat niin hyvät, että 22 asteen rengas näkyy jopa kokonaisena ympyränä Auringon ympärillä. Kuninkoja, Turku, 10.4.2015.

22 asteen sivuava kaari liittyy hyvin usein edellä mainittuun renkaaseen. Sivuava kaari on saanut nimensä siitä, että se liittyy 22 asteen renkaaseen joko sen ylimmässä tai alimmassa pisteessä. Auringon korkeusaseman vuoksi helpommin näistä näkyy ylläsivuava kaari. Usein sivuava kaari näkyy vain 22 asteen ylä- tai alareunan kirkastumana, mutta joskus kaaret voivat olla hyvinkin pitkiä ja muodostaa jopa ehyen ja kokonaisen kaaren, joka ulottuu 22 asteen renkaan ulkopuolelle. Tämä edellyttää kuitenkin, että Auringon korkeus horisontista on vähintään 35 astetta. Kaaren muotoon vaikuttaa siis huomattavasti Auringon korkeus horisontista. Mitä korkeammalla Aurinko sijaitsee, sitä lähempänä kaaret ovat 22 asteen rengasta. Kun Aurinko on matalalla, kohoavat kaaret ylöspäin ja voivat muodostaa hyvinkin näyttävän V-kirjaimen muotoisen kuvion 22 asteen renkaan yläpuolella. 22 asteen sivuavat kaaret syntyvät valon taittuessa pylväsmäisistä ja vaakasuorassa asennossa leijuvista jääkiteistä. 22 asteen sivuavia kaaria esiintyy jopa 100 kertaa vuodessa.

22 asteen sivuava kaaret ovat yleensä vain hyvin lyhyitä kirkastumia 22 asteen renkaan ylä- tai alaosassa. Kuninkoja, Turku, 28.6.2014.

Sivuauringot ovat kolmas hyvin yleinen halotyyppi. Ne voivat parhaimmillaan olla hyvin kirkkaita, jolloin ne näyttävät ylimääräisiltä Auringoilta. Sivuauringot sijaitsevat periaatteessa samalla kehällä kuin 22 asteeen rengas ja näkyvät joko toisella tai molemmilla puolilla Aurinkoa samassa tasossa. 22 asteen etäisyys pätee täydellisesti vain, kun Aurinko on juuri horisontin yläpuolella. Kun Aurinko on korkeammalla, näkyvät sivuauringot hieman 22 asteen renkaan ulkopuolella, jos rengas on näkyvissä. Sivuauringot saattavat olla kirkkauden lisäksi myös erittäin värikkäitä, jolloin ne näkyvät lähes kaikissa spektrin väreissä. Kirkkailla sivuauringoilla voi olla myös niin sanottu häntä, joka näkyy sivuauringosta lähtevänä kirkastumana horisontin suuntaisesti poispäin Auringosta. Nämä hännät voivat olla pituudeltaan useita asteita. Sivuauringot syntyvät valon taittuessa laattamaisista jääkiteistä, jotka leijuvat vaakasuorassa asennossa. Myös sivuaurinkoja voi nähdä jopa 100 päivänä vuoden aikana.

Sivuauringot voivat toisinaan olla hyvin kirkkaita ja värikkäitä. Kuninkoja, Turku, 5.4.2014.

Auringonpilari on neljäs hyvin yleinen haloilmiö, jonka voi niin ikään nähdä jopa 100 päivänä vuodessa. Auringonpilari näkyy suoraan Auringosta ylöspäin kohoavana kirkastumana. Pilari jää kuitenkin melko usein huomaamatta, sillä yleensä se on varsin lyhyt ja näkyy silloin erittäin lähellä Aurinkoa. Parhaiten sen voi havaita, kun Aurinko on matalalla horisontissa. Auringonpilari voi näkyä vielä Auringon laskettua horisontin alapuolellekin. Pilarin väri vastaa Auringon väriä eli se voi olla kellanvalkoinen tai Auringon ollessa matalalla jopa hyvin punertava. Auringonpilari muodostuu valonsäteiden heijastuessa jääkiteiden vaakasuoralta pinnalta.

Auringonpilarit tulevat parhaiten näkyviin, kun Aurinko piiloutuu jonkin esteen taakse. Kuninkoja, Turku, 7.6.2014.

Yksi näyttävimmistä yksittäisistä haloilmiöistä on hieman edellisiä harvinaisempi zeniitinympäristön kaari. Se on usein hyvin kirkas ja värikäs. Kaaren voi nähdä Suomessa noin 30 kertaa vuodessa eli kovin harvinainen sekään ei ole. Zeniitinympäristön kaari sijaitsee korkealla taivaalla melko etäällä Auringosta ja se on kirkkaana halona varsin helppo havaita sen näkyessä. Kaari on yleensä melko lyhyt halo, jossa kaari näyttää taipuvan taivaan lakipisteen, zeniitin, ympärille. Kaari syntyy samanlaisista kuusikulmaisista laattajääkiteistä kuten sivuauringotkin eli kirkkaiden sivuaurinkojen näkyessä kannattaa katsella taivaalle myös hieman laajemmin. Mikäli Aurinko on taivaalla korkeammalla kuin 32 astetta, ei zeniitinympäristön kaarta enää näy. Kaarella on olemassa myös toinen osamuoto, horistontinympäristön kaari, joka ei kuitenkaan voi näkyä Suomessa, sillä Aurinko ei nouse koskaan tarpeeksi korkealle horisontista (vaatimus 58 astetta).

Zeniitinympäristön kaari on usein hyvin kirkas ja värikäs kuten tässä Turun Kuninkojalla otetussa kuvassa 28.5.2015.

Myös 46 asteen rengas ja sen sivuavat kaaret ovat kohtalaisen tavallisia, vaikka usein hyvin himmeitä haloilmiöitä. Niitä on yleensä vaikea erottaa toisistaan, sillä niiden linjat myötäilevät useimmiten toisiaan. Molemmat halot sijaitsevat nimensä mukaisesti 46 asteen päässä Auringosta ja ovat ulkonäöltään 22 asteen renkaiden kaltaisia kehämäisiä kaaria. Toisin kuin 22 asteen rengasta, ei 46 asteen rengasta voi käytännössä nähdä koskaan kokonaisena. Renkaan ja sitä sivuavan kaaren voi nähdä Suomessa keskimäärin noin 20 päivänä vuodessa.

Hyvin heikko 46 asteen rengas näkyy punertavana kaarena kuvan yläreunassa. Päähuomion tässä halossa vievät kuitenkin kirkkaat sivuauringot sekä 22 asteen renkaan yläosassa näkyvä sivuavan kaaren kirkastuma. Kaarina, keskusta, 26.3.2015.

Vielä yksi suhteellisen usein tavattava haloilmiö on horisonttirengas, joka näkyy Suomessa hieman yli 10 kertaa vuodessa. Horisonttirengas on ulkomuodoltaan valkea rengas, joka kiertää taivaan samassa tasossa kuin Aurinko on. Yleensä renkaasta näkyy vain osa, mutta toisinaan se saattaa kiertää jopa koko taivaan ympäri. Rengas muodostuu valon heijastuessa kuusikulmaisista jääkitistä, jotka voivat olla joko pylväs- tai laattakiteitä. Voimakaan horisonttirenkaan näkyessä on mahdollisuus suuren luokan halonäytelmän näkymiseen, jolloin taivaalle voi ilmestyä lukuisia harvinaisia halomuotoja.

Harvinaisempia haloilmiöitä esiintyy satunnaisesti muutamia kertoja vuodessa tai sitä harvemmin. Näistä yleisimpiä ovat 120 asteen sivuauringot, Parryn kaaret ja erilaiset pyramidihalot. 120 asteen sivuaurinkoja voi nähdä noin 1-3 kertaa vuodessa ja ne ovat valkeita valoläiskiä, jotka sijaitsevat 120 astetta Auringosta samalla tasolla ja hyvin usein horisonttirenkaan yhteydessä. Haloja kannattaa siis toisinaan etsiä myös Auringon vastakkaiselta puolelta, vaikka yleensä ne lähellä Aurinkoa näkyvätkin. 120 asteen sivuauringot syntyvät vaaka-asennossa leijailevissa jääkiteissä, kun valo heijastuu kiteen sisällä kaksi kertaa täydellisesti.

Harvinaiseen sinijuovaan päättyvä (vasen pää) selkeä horisonttirengas ja melko harvinainen 120 asteen kirkas sivuaurinko näkyivät Turun Kuninkojalla 9.9.2015. Kuvaa käsitellessä siitä onnistuttiin löytämään myös hyvin harvinainen Wegenerin vasta-aurinkokaari, joka suuntautuu kohti Auringon vastapistettä kuvan yläosassa (näkyy tuskin tässä käsittelemättömässä kuvassa).

Parryn kaaret ovat lyhyitä ja useimmiten värillisiä kaarenpätkiä, jotka näkyvät 22 asteen sivuavien kaarien tuntumassa. Niistä voidaan havaita neljä erilaista osamuotoa, jotka vaihtelevat sijainnin ja muodon suhteen. Muodot ovat yläkovera, yläkupera, alakovera ja alakupera. Muodoista yleisin on yläkovera Parryn kaari, jonka voi yleensä nähdä 1-3 kertaa vuoden aikana loivana kaarena yllä sivuavan kaaren päällä. Yläkupera Parryn kaari on harvinaisempi, joka näkyy vain Auringon ollessa matalalla, jolloin kaari muodostaa V-kirjaimen muotoisen väkäsen 22 asteen renkaan lakipisteeseen. Auringon alapuolella näkyvät Parryn kaaret ovat niin harvinaisia, että niistä tunnetaan vain muutamia havaintoja.

Pyramidihalot ovat muista poikkeavia halomuotoja, jotka aiheutuvat muista haloista poikkeavista jääkiteistä. Pyramidikiteet ovat kuusikulmaisia jääkiteitä, joiden päädyissä on niin ikään kuusikulmaiset, pyramidinmuotoiset päätteet. Nämä kiteet aiheuttavat erilaisia aurinkokeskisiä renkaita ja kaaria, jotka sijaitsevat tavanomaisista kaarista poikkeavilla etäisyyksillä Auringosta. Yleisin rengas on 23 asteen parhelia, jota voi olla vaikea erottaa tavanomaisesta 22 asteen renkaasta. Muita pyramidikiteiden aiheuttamia renkaita ovat 9-, 18-, 20-, 24- ja 35 asteen rengasmaiset halot.

Auringon lisäksi haloja voi esiintyä myös muiden kirkkaiden valonlähteiden läheisyydessä. Esimerkiksi Kuun valo on riittävän kirkas aiheuttamaan haloilmiöitä. Kuun ympärillä tavataan lähinnä neljää yleisintä halotyyppiä, mutta toisinaan myös harvinaisempia haloja voi ilmestyä taivaalle. Myös keinovalot voivat aiheuttaa haloja. Lähinnä niitä näkyy kylmissä olosuhteissa, jolloin taivaalle voi syntyä hyvinkin voimakkaita keinovalopilareita. Keinovalopilarit syntyvät, kun ilmassa leijuu kovalla pakkasella jääkiteitä, joista katuvalot sitten heijastuvat.

Kuun ympärillä näkyvät halot ovat usein himmeitä kuten tässäkin näkyvä lähes väritön 22 asteen rengas. Kuninkoja, Turku, 5.11.2014.

Haloilmiöt on tunnettu jo ihmiskunnan varhaisesta historiasta saakka. Jo Kreikassa antiikin filosofit pyrkivät selittämään tapahtumia niiden taustalla. Myös kiinalaiset ovat ahkerasti kirjanneet taivaalla näkyneitä näyttäviä haloja jälkipolville ja sieltä on esimerkiksi peräisin myös ensimmäinen haloaiheinen kirja, joka laadittiin jo vuonna 1425. Varsinainen halotutkimus käynnistyi kuitenkin vasta 1600-luvulla, kun tieteitä alettiin arvostaa täysin toisella tavalla kuin aikaisemmin. Samaan aikaan myös halohavainnot lisääntyivät merkittävästi, kun tutkimusmatkailijat raportoivat huikeista jääsumuhaloista arktisilla alueilla. Ensimmäisen suuren oivalluksen haloista onnistui tekemään ranskalainen E. Mariotte 1700-luvun alussa, kun hän oivalsi jääkiteiden ja halojen yhteyden toisiinsa. Hänen ajatuksensa jäivät kuitenkin pitkäksi aikaa unholaan ja vasta 1800-luvun puolivälistä alkaen halotutkimus sai kunnolla vauhtia. Tämän jälkeen onnistuttiinkin melko nopealla aikataululla selvittämään useimpien yleisten halojen syntyperiaate. Halotutkimus jatkuu kuitenkin yhä tänäkin päivänä ja suurena apuna ovat olleet myös tietokonesimulaatiot, joiden avulla on mahdollista laskea erilaisten halomahdollisuuksien esiintymisen todennäköisyys. Laskelmien perusteella onkin löydetty aivan uusia haloja vielä aivan viime vuosinakin. Myös suomalaiset harrastajat ovat onnistuneet löytämään muutamia uusia haloja. Näistä tuorein on vain kahden vuoden takaa kesältä 2014, jolloin vuonna 1847 ennustettu halo onnistuttiin ensimmäisen kerran havaitsemaan. Löytäjänsä mukaan halo tunnetaan nyt nimellä Vauhkosen kaari.

Halot jäävät yleisyydestään huolimatta melko usein havaitsematta kokemattomalta henkilöltä. Mikäli niitä haluaa katsella tai kuvata, niin kannattaa käyttää apuna muutamaa hyväksi havaittua keinoa. Kirkkaina kevätpäivinä (tai tietysti muinakin vuodenaikoina) aurinkolasit ovat verraton apuväline halojen havaitsemiseen. Muutenkin pitää muistaa, että Aurinkoon katsomista on ehdottomasti syytä välttää. Sen vuoksi haloja havaitessa on hyvä pyrkiä sellaiseen paikkaan, jossa Auringon saa jonkin esteen taakse näkymättömiin. Rakennukset ja muut erilaiset maaston kohdat ovat hyviä esteitä. Kiinnostavan halon näkyessä taivaalla, voi käyttää myös katulamppua tai muuta pienempää estettä, jolloin näkymä on avoin joka puolelle Aurinkoa ja mahdollinen haloilmiö ilmestyy kokonaisuudessaan näkyville. Myös pelkkä käsi Auringon peittäjänä on hyvä apukeino, mutta haloja valokuvatessa tarvitaan yleensä myös jotain muuta. Tottunut halohavaitsija tietää myös, koska taivaalle kannattaa katsoa. Kun taivas on täysin kirkas tai täysin pilvessä, ei haloja juurikaan näy. Kun sen sijaan ohut pilviharso saapuu peittämään taivasta, voi olla melko varma jonkinlaisen halon ilmestymisestä taivaalle.

Oikein hyvää halohuhtikuuta ja notkeita niskoja kaikille halojen havaitsijoille!

Horisonttiin painuva Aurinko jaksaa vielä muodostaa 22 asteen renkaan pilviharsoon. Kuninkoja, Turku, 20.3.2015.

Kuvat: © Jani Laasanen. 
 

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti