Helkivad ööpilved

See postitus on muutunud populaarseks, sest huvi ja teadlikkus sellest nähtusest kasvab. Ilmselt teen lõppeva suve (2012) polaarmesokate kohta kokkuvõtte ja panen mõned pildid üles. Lisainfot: http://ilm.ee/index.php?46393
Eestimaa taevas on vähemalt juulis väga sageli näha olnud helkivaid ööpilvi. Lähemalt sellest, millega on tegu (kokkuvõttes pisut ka teadusest).

Helkivad ööpilved on üsna eredad ning tavaliselt hõbedase läikega (vahel kasutatakse seetõttu nimetust hõbepilved, peamiselt vanemas kirjanduses), kuid võivad olla ka kollakad. Neid näeb valgete ööde laiustel, kuid mitte põhja pool kui 70°, sest seal on nad liigse taeva heleduse tõttu nähtamatud ja veel mõnede tegurite tõttu mitteesinevad. Kuigi võiks arvata, et kevade ja sügise pool, kui kaugel põhjas on lihtsalt valged ööd, võiks neid näha, ei juhtu seda või on see haruldane sündmus. Neid võib-olla igal ajal suvises taevas, kuid suurema osa ajast on nad ebasoodsate valgusolude tõttu nähtamatud. Maksimum on 60. laiuskraadil ja põhiliselt mõni nädal pärast suvist pööripäeva.

Nad tekivad 70-90 km kõrgusel ja on nii õhukesed (hõredad), et eredamad tähed paistavad enamasti selgelt läbi. Nad muutuvad seetõttu nähtavaks, et kuigi päike on siis allpool horisonti, valgustab ta siiski vastavaid osakesi, mis tekitavad neid pilvi ja nii muutuvadki helkivad ööpilved nähtavaks. Nende teke oli aga kaua aega mõistatuslik (tekivad mesosfääris, mistõttu otsesed uuringud olid kaua aega raskendatud).

Helkivate ööpilvedega on seotud mitmesuguseid huvitavaid küsimusi. Esimest korda registreeriti need 1885. aasta suvel ning arvati, et nad on seotud vulkaanipurskega. Varasemast ajast pole teada ühtegi kindlat juhtu, et vaadeldud oleks helkivaid ööpilvi, justkui oleks see nähtus järsku tekkinud 19. saj. teises pooles ja jäänudki tänaseni. Ehkki leidub mingeid varasemaid vaatlusi, kus on teoreetiliselt võimalik, et need olid just need pilved, ei saa üldse midagi kindlat öelda. Esimene teaduslik vaatlus ja arvutus näitas nende kõrguseks 75 km (vaatlus toimus 1885. aastal) ja hilisemad mõõtmised kinnitavad, et umbes selles kõrguses nad tõepoolest tekivad. Sõnapaar "helkivad ööpilved" on tegelikult tõlge saksa keelest. Kuna nimetus pole süstemaatiline (teaduspõhine), siis on püütud juurutada ka teist nimetust - polaarmesosfääripilved.

Mõned aastad hiljem tekitas nähtus märksa vähem elevust, sest neid taevas enam ei olnud kuigi palju. Alles Tunguusi meteoriit elavdas huvi selle nähtuse vastu. Kuigi vaatlusi korraldati vahel isegi süstemaatiliselt, olid need ikkagi väga ebakindlad ja põhilised endise Nõukogude Liidu territooriumil (Venemaal on ilmateadus olnud alati väga kõrgel järjel). 20. saj teisel poolel muutusid süstemaatilised vaatlused kindlamaks ja levisid ka muudel aladel.

Ka helkivate ööpilvede olemus oli kaua aega mõistatuslik ning küll seoti nende teket vulkaanitolmuga, küll kosmilise aine sissetungiga, aga ideed polnud veenvad. Välja pakuti ka jääkristallidest koosnemist (Alfred Wegener), mistõttu need peaksid olema sugulased kiudpilvedega. Ideed uuriti, arvutati jäätumiseks vajalikku temperatuuri ning mõistagi oli tulemus teadlastele üsna vastuvõetamatu (tublisti alla -100°). Asi oli selles, et mesosfääri temperatuur arvati olevat positiivne ning arusaamatu oli veeauru pääs niivõrd kõrgele, aga viimaks leiti sellel teoorial tõepõhi all olevat. Ilmselt vulkaanipursetel kõrgele paiskuvad tahke aine osakesed on kondensatsioonituumadeks, mistõttu helkivate ööpilvede teke ja ilmumine on soodustatud.

Võtmeteguriks on troopikas olevad konvektsioonivoolud, mille abil nagu imenduks veeaur mesosfääri. Üsna väike roll on metaani lagunemisel päikesekiirguse toimel, sellest ka seos inimtegevusega ja võib-olla sellegagi, miks neid varem kindlalt ei märgatud - metaani hulk suureneb.

Helkivad ööpilved tekivad suvel seetõttu, et mesosfäär on siis palju külmem kui talvel - kuni -160°, talvel vaevu -100°. Seega, kui taevas näete helkivaid ööpilvi, on mesosfääris külmalaine ja mida heledamad pilved, seda võimsamalt.

Vahel on pilved lainelised. Seda põhjustavad ujulained. Helkivatel ööpilvedel on mitu soodustavat asjaolu: aerosool, kosmosetolm ja madalrõhuväli (ilmselt seetõttu ongi neid rohkem nendel aastatel, kui suviti on ülekaalus Atlandi ookeani mõju).

Helkivate ööpilvede vaatlemine

Parim vaatluskoht on umbes 60. laiuskraad ja mõnda aega pärast jaanipäeva. Nad on kõige paremini nähtavad siis, kui päike on horisondist laskunud 6-12° allapoole, kuid võivad olla mingil määral nähtavad ka veel kuni päikese negatiivse kõrguseni 18° (umbes 50° põhjalaius jaaniöödel).

Nähtav on see osa pilvedest, mis asub eha-või koidutaevas. Astronoomiliste abivahenditega on võimalik neid avastada kuni pool tundi varem kui palja silmaga.

Vaatlusandmed näitavad sedagi, et nende ilmumise ajal maalähedane õhukiht jahtub ja toimub õhurõhu tõus. Sel ajal on temperatuur tavalisest 2-3° madalam.
Hõbepilved jagunevad morfoloogiliselt 4 tüüpi, kusjuures tavalisemad on loor ja vöödid. Loori üldiselt kogenematu vaatleja ei märka, kuid teised tüübid on kõigi poolt kenasti vaadeldavad. Loor eelneb teistele pilvevormidele.
Hõbepilvedel antakse 5-pallises skaalas hinnang, mis on sellised.
(1) Väga nõrgad helkivad pilved, mida üldiselt ei avastata.
(2) Pilvi märgatakse kergesti, aga on väikese heledusega.
(3) Pilved tulevad eredalt esile taevas.
(4) Heledad pilved, mis tõmbavad kohe endale tähelepanu.
(5) Erakordselt heledad helkivad ööpilved.
Vaatlemisel märgitakse taeva selgusaste (täiesti selge, veidi Cirruseid, osaliselt kaetud keskmiste pilvedega jne) ja kellaajad. Üldiselt oleks hea, kui taevast on võimalik pidevalt vaadata, sest silmad harjuvad siis pimedusega paremini. Mõtet on vaatlema hakata märtsis ja kuni oktoobrini ning kõrgrõhu saabudes. Nende kestus on mõnest minutist mitme tunnini.Kokkuvõtteks võib öelda, et need avastati hilja (või neid varem polnudki!?). Kuigi oleme harjunud paljude nii loomulike vahendite ja tõdedega, on suurem osa neist leiutatud või avastatud hämmastavalt hilja. Tundub uskumatu, et isegi 20. saj alguses leidus väljapaistvaid teadlasi, kes uskusid, et teadus on valmis, pole enam midagi uut teha või avastada ja teadmisi ootab ees vaid korrastamine. Teadus on kasvanud enneolematult kiiresti (just praegu töötab ja elab umbes 90% kõikidest kunagi olemasolnud teadlastest) ja jällegi kostavad hääled, et teaduse lõpp hakkab saabuma (Stephen Hawking).

Algjärgnevalt mõned pildid helkivatest ööpilvedest.
Helkivad ööpilved (nõrgad) Saaremaa taevas vastu 6. juulit kl 1.

Väga eredad (4 palli) helkivad ööpilved südaööl vastu 17. juulit Tallinna kohal.

Allpool on mõned kohad tumedamad. Need on kiudpilved, mida päike enam ei valgusta, aga helkivad ööpilved säravad päikese toel edasi.

Nüüd on pilved erakordselt eredad (5 palli).