Tiede ja tähtitaivas

Ulkosuomalaisen amatööritähtiharrastajan suorittamien taivaanalaisten projektien raportointikanava

sunnuntai 21. lokakuuta 2012

Syyskuun suuri halonäytelmä


51 ruudun pino auringon korkeudella 23 astetta (vasemmalla) sekä pinokuvaa vastaava tietokonesimulaatio (oikealla). Simulaatio on toteutettu Jukka Ruoskasen laatimalla HaloPoint 2.0 -ohjelmalla. 

Kaleidoskooppikaarten ryhmään kuuluva aurinkokaari on halohavaitsijoiden piireissä legendaarinen halomuoto, vaikka siitä nykyään tehdäänkin havaintoja vuosittain ihmisen toimintaan liittyvien jääsumujen esiintymiskausilla. 1990-luvulla, kun itse tein säännöllisiä halohavaintoja nykyistäkin innokkaammin (ja tunteikkaammin), koko Suomen alueelta tunnettiin luotettavia aurinkokaarihavaintoja vain kourallinen. Yläpilvinäytelmissä aurinkokaari on edelleen erittäin harvoin tavattu muoto. Monen muun harrastelijan tavoin aurinkokaaren näkeminen on minulla ollut pitkäaikainen haave, joka toistaiseksi odottaa toteutumistaan. Syyskuun 22. päivänä tämän haaveen toteutuminen oli jo aika lähellä.

Aurinkokaari syntyy pitkien kuusikulmiopohjaisten jääkiteiden (pylväskiteiden) asennoituessa siten, että kiteen kuudesta sivutahkosta kaksi on vaakatasossa; tällöin muut neljä sivutahkoa ovat kukin 60 astetta vaakatasoon nähden kallellaan. Tämä kideasento on poikkeuksellinen, mikä osaltaan selittää aurinkokaaren harvinaisuutta. Samasta kiteen asennosta syntyy koko joukko muitakin harvinaisia halomuotoja, joista varmastikin useimmin tavataan yläkoveraa Parryn kaarta. Tapanani on ottaa taivaanlaen seutu erityistarkkailuun aurinkokaaren näkymisen varalta aina Parryn kaaren näkyessä. Kuten edellisestä blogitekstistäni ilmenee, näitä tilanteita osuu kohdalle tyypillisesti pari kertaa vuodessa, vaikkakin otolliset tilanteet ovat yleensä valitettavan lyhytaikaisia.

Syyskuun 22. päivän halonäytelmä oli poikkeuksellinen nimenomaan harvinaisten muotojen pitkän ajallisen keston vuoksi. Yläkovera Parryn kaari näkyi heikosti kuperan peilin pinnalla jo ensimmäisen kuvasarjan aikana, kellon ollessa hieman yli kolmen, ja auringon ollessa 32 asteen korkeudella. Välissä oli joitakin vähemmän intensiivisiä jaksoja, näytelmän alkupuolella jopa kokonaan halotontakin aikaa, mutta Parryn kaari seurueineen kävi taivaankannella iltakuuteen mennessä useamman kerran. Kuten tavallista, halot näkyivät melko epätasaisessa ja kuituisessa yläpilvessä, mikä loi otolliset edellytykset kuvien pinoamiselle. Niinpä valokuvasin näytelmää pääasiassa sarjakuvaus-asetuksin, valottaen yksittäisiä ruutuja muutamien sekuntien aikavälein, ja kääntäen kameran asentoa tarpeen mukaan muutamien minuuttien jaksolla. Harmillista kyllä, jouduin muistikortin täyttymisen uhatessa harventamaan aikaintervallia ja lyhentämään kuvasarjoja näytelmän loppupuolella, vaikka harvinaiset halomuodot olisivat tuolloin olleet oikeastaan parhaimmillaan.


10 ruudun pino sekä vastaava tietokonesimulaatio auringon korkeudella 11 astetta. 


Yläkoveran Parryn kaaren lisäksi näin visuaalisesti (havaintohetkellä) yläkuperan Parryn kaaren ja ylemmän Tapen kaaren, sekä tavanomaisista halomuodoista 22 asteen renkaan, sivuauringot, 22 asteen ylläsivuavan kaaren, zeniitinympäristön kaaren, 46 asteen renkaan, 46 asteen ylläsivuavan kaaren sekä horisonttirenkaan. Jälkikäteen pinottuja kuvia käsitellessäni sain lisäksi esiin kauan kaipaamani aurinkokaaren sekä Lowitzin kaaren ylemmän ja rengasmaisen komponentin. Lowitzin kaarista minulla on aikaisempiakin havaintoja, ei toki montaa eikä varsinkaan yhtä kirkkaita tapauksia kuin tämänkertainen.

Aurinkokaari näkyy ylemmässä kuvassa valkeana zeniitin kiertävänä silmukkana ja on helpoin erottaa kuvan yläosassa zeniitinympäristön kaaren oikealla puolella. Myös alemmassa kuvassa on viitteitä aurinkokaaresta, vaikkakin pilvikuidut ovat tässä kohtaa enemmän häiriöksi. Toisaalta Parryn, Lowitzin ja myös Tapen kaaret ovat alemmassa kuvassa selvemmin esillä. Näytelmästä on enemmän kuvamateriaalia, lähinnä yhden minuutin ajalta koostettuja pinokuvia mutta myös joitakin yksittäisruutuja, picasa-tililläni, Ursan Taivaanvahti-järjestelmässä sekä englantilaisen Les Cowleyn ylläpitämällä Atmospheric Optics -sivustolla.

keskiviikko 17. lokakuuta 2012

Haloharvinaisuuksien tilastollisia piirteitä

Ennen valokuvauksen digitaalivallankumousta joillakin suomalaisilla tähtitieteen ja lähialojen harrastajilla oli tapana tehdä piirroshavaintoja taivaalla näkyneistä haloilmiöistä. Kukin havaitsija listasi kalenterikuukauden aikana näkemänsä tavanomaiset halot rasti ruutuun -periaatteella listalomakkeelle. Epätavanomaisia halomuotoja varten käytössä oli erillinen lomake, jossa oli (listalomaketta) enemmän tilaa piirroksille ja havaintokokemuksesta raportoimiselle. Kuukauden päätteeksi täytetyt lomakkeet lähetettiin tiedoksi Ursan halojaostoon, joka antoi havainnoista jonkinlaista palautetta joko puhelimitse, kirjeitse, tai sitten kuudesti vuodessa ilmestyneen Ursa Minor -lehden sivuilla.

Tavanomaisiksi haloiksi luettavien muotojen lista vaihteli vuosien mittaan jonkin verran. Sikäli kuin itse muistan, vuosituhannen vaihteen tienoolla näiksi luettiin 22 asteen rengas, auringonpilari, sivuauringot, 22 asteen sivuavat kaaret, zeniitinympäristön kaari, 46 asteen rengas, 46 asteen ylläsivuava kaari, horisonttirengas, sekä ala-aurinko. Kesäkaudella tyypillisen kuukauden aikana yksittäinen havaitsija saattoi melko helpostikin nähdä tavanomaisia halomuotoja useampana kuin 15 päivänä, parhaina kuukausina ehkä 25 päivänä, mutta pimeinä syystalven jaksoina kuukausittainen halopäivien lukumäärä jäi usein alle viiden.

Nykyaikana kaikilla on hyvät digitaalikamerat ja jopa kännykällä saa kelvollisia halokuvia käytännössä ilmaiseksi. Kukapa enää jaksaisi nähdä havaintopiirrosten tekemisen vaivan? 90-luvulla opitut käytännöt kuitenkin vaikuttavat omaan havaintotoimintaani edelleen. Näin on erityisesti silloin kun ilmenee mahdollisuus havaita muita kuin em. tavanomaisten halojen listalla mainittuja muotoja.

Perinteisesti Suomessa on ajateltu, että runsaimmat halonäytelmät näkyvät keväällä (tosin viimeisen vuosikymmenen aikana on jossain määrin opittu hyödyntämään myös hiihtokeskusten ympärillä talvipakkasilla tavattavat poikkeusolosuhteet). Meneillään oleva syksy on Englannissa ollut halojen suhteen ilahduttavan runsas, mikä on saanut minut pohtimaan vuodenaikojen välisiä suhteita täkäläisessä ilmastossa. Näillä miettein laadin eräänlaisen kaavion epätavanomaisia halomuotoja sisältäneistä halonäytelmistä Berkshiren taivaalla.

Kaaviossa aika juoksee myötäpäivään vihreää spiraalia pitkin; spiraali alkaa (kuvan keskellä) elokuusta 2009 ja päättyy (ulkokehällä) loka-marraskuun taitteeseen 2012. Siniset pisteet kuvaavat päiviä, jolloin olen nähnyt (tai löytänyt yksittäisistä pinoamattomista valokuvista) epätavanomaisia halomuotoja. Näitä päiviä on reilun kolmen vuoden ajalle osunut 16. Kaavio antaa jonkin verran vahvistusta tuntumalleni syksyn paremmuudesta kevääseen nähden - mutta kesä näyttäisi olevan vielä syksyäkin parempaa aikaa. Otanta on toki naurettavan pieni vakavampimielistä tulkintaa ajatellen. Kesän ylivertaisuus korostuu lähinnä vuoden 2010 ansiosta, kun taas syksy pärjää vertailussa pääasiassa kuluvan vuoden erinomaisuuteen nojaten.

Olen siis nähnyt harvinaisia haloja 16 päivänä (joulukuun 2010 näytelmä tosin näkyi illalla kuunvalossa). Harvinaisten halomuotojen kokonaismäärä näissä 16 näytelmässä on 22, joten kovin runsaista ja monimuotoisista näytelmistä ei ole ollut kysymys. Useimmin havaitsemani harvinainen halomuoto on 120 asteen sivuaurinko - tämän, pääsääntöisesti valkean kirkastuman, olen nimittäin nähnyt jo kymmenen kertaa Englannissa asuessani. Yläkovera Parryn kaari on näkynyt kuudesti (samaan aikaan 120 asteen sivuauringon kanssa kolmesti). Yläkupera Parryn kaari, samoin kuin Tapen kaari, ovat molemmat näkyneet kahdesti. Näiden lisäksi olen kerran löytänyt valokuvista 9 asteen renkaan ja myös kerran nähnyt 23 asteen ylemmän parheelian.