Taivaan tarkkailijalle halot ovat tuttu näky: taivaalla on varsin usein erilaisia renkaita, kaaria ja kirkastumia. Etenkin kylminä päivinä etenkin ohuen pilvikerroksen seassa näkyy näitä ilmakehän optisia ilmiöitä, jotka syntyvät kun valo taittuu tai heijastuu ilmassa leijuvista jääkiteistä. Tilastojen mukaan haloja näkyy Suomessa yli satana päivänä vuodessa.

Tyypillisesti haloja näkyy Auringon tai Kuun ympärillä, mutta toisinaan haloja voi olla laajemmallakin alueella – jopa toisella puolella taivasta. 

Samoin haloja voi syntyä keinovaloissa.

Kokeneet haloharrastajat Jarmo Moilanen ja Marko Riikonen ovat kuvanneet erityisen kiinnostavan keinovalosta syntyneen halonäytelmän joulukuun 13. päivänä Rovaniemellä Kemijoen rannassa. 

"Meillä on varta vasten halohavaintoihin tehty auton 12V akulla toimiva valoheitin, jonka valo on vielä muokattu mahdollisimman kapeaksi keilaksi", kertoo Moilanen. 

"Poltin on 6000 K värilämpötilan 75 W HID -autolamppu, joka vastaa valoteholtaan noin 180 W halogeenia. Tällä saavutetaan se, että halot muistuttavat enemmän Auringolla nähtäviä haloja. Katuvaloilla syntyvät divergentin valon halot ovat niin paljon hankalampia mallintaa. Voimme siis sytyttää valon siellä missä on hyvä jääkidepilvi. Tällaisia lamppuja on käytetty halokuvaukseen jo vuosia hyvällä menestyksellä."

Tässä  alla olevassa kuvassa (alkuperäinen on Ursan Taivaanvahdissa) on näkyvissä neljä eri halomuotoa: 22° rengas, auringonpilari, sivuaurinko ja ala-aurinko, joskin tässä tietysti Auringon sijaan ilmiön aiheutti keinovalo. 

Tiheässä jääkidepilvessä syntyneen ilmiön kuvaamisen lisäksi Moilanen ja Riikonen ottivat kiteistä näytteitä ja tutkivat niitä mikroskoopilla. Se, että kiteet paljastuivat laattamaisiksi jääkiteiksi, ei ollut yllätys, mutta mikroskooppikuvat sinällään osoittautuivat upeiksi.

Haloja keinovalossa Rovaniemellä
Lisää laattakiteitä

Otsikkokuvassa ja yllä olevassa toisessa kuvassa laattakiteet ovat litteitä jääkiteitä, jotka ovat kuusikulmaisen särmiön muotoisia. Niitä voi pitää lumihiutaleiden erikoistapauksina, sillä lumikiteissäkin on kuusi sakaraa ja niiden muoto riippuu lämpötilasta ja kosteudesta sekä niiden syntypaikassa että matkalla maan pinnalle. Kiteistä voi tulla olosuhteista riippuen kuusikulmaisia levyjä, pilareita, neulasia tai haaroittuvia tähtiä.

Laatta- ja piralikiteetYleensä levymäisiä kiteitä syntyy hyvin lähellä nollaa, kun taas hieman viileämmässä (-3°C – -12°C) pilareita, sitten taas levyjä ja kylmemmässä kuin −22°C  jälleen pilareita.

Mitä vähemmän ilmassa on kosteutta, sitä yksinkertaisempia kiteistä yleensä tulee. Monihaaraiset, tähtimäiset kuviot vaativat suuren kosteuden, ja siksi komeimmat lumipyryt saadaan silloin, kun ilman kosteus on suuri, ja upeimmat halonäytelmät nähdään taivaalla taas ilman ollessa varsin kuiva.

Lisäksi on olemassa pyramidikiteitä ja prismaattisia kiteitä, mutta nämä molemmat ovat harvinaisempia kuin laatta- ja pylväskiteet.

Eri kiteet saavat aikaan eri halomuotoja. Myös kiteiden leijailusuunta vaikuttaa siihen, mikä halo syntyy. Kaikkiaan erilaisia kombinaatioita tiedetään yli 50. Osa niistä, kuten 22° ja 46° sivuauringot, 22° ja 46° renkaat sekä pilarit ovat yleisiä, mutta muutamia haloja on nähty vain muutaman kerran.

Kulmaetäisyydet 22° ja 46° esiintyvät usein haloissa siksi, että valo taittuu jääkiteessä tyypillisesti 22° ja 46° astetta. Siksi ilmiöt näkyvät näiden kulmamittojen päässä valonlähteestä. Pienempi 22° on huomattavasti yleisempi ja aina kirkkaampi kuin 46° asteen taittuma.

Eräs omituisimmista haloista on Moilasen vuonna 1995 Oulunsalossa havaitsema kaari, joka tunnetaan nyt Moilasen kaarena. Se on himmeä V:n muotoinen kaari Auringon yläpuolella 22° renkaan sisäpuolella, ja se havaitaan yleensä vain lumitykkien jääsumussa. Sen aiheuttavaa kidettä ei tunneta.

Haloja voidaan tutkia myös simuloimalla, eli antamalla tietokoneen laskea erilaisia valon kulkireittejä kidepilvien läpi. Tärkeää näissäkin simulaatioissa on kiteiden muodon tunteminen; siksi kiteitä on hyvä tutkia.

Alla on vielä Moilasen ja Riikosen tekemiä kauniita 3D-kuvia Rovaniemen keinovalohalon aiheuttaneesta kidepilvestä otetusta näytteestä.

Kiteitä kolmiulotteisina

Kyseessä on ns. anaglyfikuvat kidenäytteestä, eli niiden kolmiulotteisena näkeminen vaatii puna-sinilasit (puna-syaanilasi).

Hyvä lukupaketti haloista on Ursan Ilmakehän optisten ilmiöiden sivuilla.

(Juttua on päivitetty 30.12. klo 19:42 halohavaintoon käytetyn lampun kuvauksella.)


Juttuja samasta aiheesta