Üürike udu ja konksjad kiudpilved 31. jaanuaril

31. jaanuari öösel tekkis tihe udu, nii et nähtavus oli seal 50-100 m. Nii tihedat udu tuleb harva ette. Huvitav on huvitav see, et tegemist on jahtumisuduga, ent ilmastik oli hästi muutlik ja tugeva läänevooluga - intensiivseks jahtumiseks ja udu tekkeks kujunesid sobivad tingimused kõigest mõneks tunniks ja veel öisele ajale, nii et tingimused sattusid imepäraselt kokku. Kuna järgmine tsüklon oli saabumas, oli udu tund hiljem juba minevik ja ainult härm oli hiljutisest udust jäänud tunnismärk.
NAO indeksi käiku viimastel kuudel võib vaadata: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/pna/nao_index.html
31. jaanuari päeval tekkisid konksjad kiudpilved (Ci uncinus), mis on tüüpilised ilma halvenemise tunnuseks. Paar tundi hiljem oli tuul pea tormini tugevnenud, kiudpilvede asemele tulid madalad pilved (lauspilvisus) ja hommikune kargus asendus sulalähedase ilmaga.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Järgnevalt konksjatele kiudpilvedele järgnenud ilma halvenemine, mis toimus tunni jooksul alates vasakpoolsest pildist.

Äikesest

Kirjutasin hästi kokkuvõtlikult ja üldiselt äikesepilvede tekkimisest: http://www.ilm.ee/?48456, põhjuseks taaskord see, et eestikeelses veebis pole eriti midagi sellealast leida.

Halo ja härmatis

27. jaanuari öösel oli ilm külm ja tekkis tihe udu. Hommikul oli tugev härmatis, kuid kihtpilved hajusid. Siiski hõljus õhus palju jääkristalle ja võis jälgida halosid. Mõned halod tekkisid vaid mõne meetri kaugusele.

Ilmekas oli taevas ka 28. jaanuaril. Mõned pilved läksid lainelisteks, kuid ei saanud kindlalt öelda, et olid KH lainepilved. Ilm oli põhjatsükloni kauges lõunaservas tuuline ja sulasarnane, aga vähemaks lund ei sulanud. Pilveservadel võis jälgida irisatsiooni.

22-kraadise halo fragment nõrga kõrvalpäikesega.

.

.

.

.



Näha on sammast mõne meetri kaugusel. Siit selgub tõsiasi, et mingit sammast tegelikult pole, lihtsalt meie taju liidab arvutud üksikvilked sambaks.





28. jaanuari lainepilved. Nende servades võis jälgida irisatsiooni.





.

.

.

.

Irisatsioon
Irisatsioon ehk pilvede küütlemine tekib ülemiste (kiudrünkpilved) või keskmiste (näiteks kõrgrünkpilvede) poolläbipaistvates kohtades, kui kuu või päike paistab läbi nendest. Irisatsioon on valguse interferentsinähtus, mille ilmnemiseks peavad veepiisakesed või jääkristallid, millest pilv koosneb, olema hästi ühtlase suurusega, sel juhul moodustuvad ringikujulised difraktsioonmaksimumid erinevate värvustena.

Difraktsioon tekib, kui valgus hajub takistustel, kusjuures valgus pääseb hajununa takistuse taha. Hajumine tähendab valguse suuna muutumist. Nii juhtubki, et teisel pool takistust, milleks võivad olla poolläbipaistvad pilved, mõned valguslained liituvad, kui nad on samas faasis ja seal tekib siis difraktsioonimaksimum. Maksimumi värvus sõltub sellest, millise lainepikkusega valguslained liitusid. Seal, kus liituvad vastasfaasis lained, tekivad difraktsioonimiinimumid ning valgust paistab meile sealt vähem. Graafiliselt on nähtust seletatud ka siin: http://www.atoptics.co.uk/droplets/corform.htm

Irisatsiooni pilvedes võib ühest küljest pidada üsna harvaesinevaks, ent teisalt võib see olla ainult näivalt nii, sest enamus inimesi ju ei vaata päikesesse ega sinna lähedusse, sest päike on liiga ere.

.

Kelvin-Helmholtz

Nende pilvede tekkeks peab olema kaks õhukihti, mille tihedused ja liikumise kiirused on piisavalt erinevad (tuulenihe), kusjuures õhukihtide liikumissuunad tavaliselt ei ühti ning sel juhul võivad piirpinnal areneda lained. Paralleeli võib tuua veega: merelained tekivad põhimõtteliselt samamoodi, sest õhu ja vee liikumise kiirused (ja tihedused) on erinevad ning vastastikmõjus tekivad lained. Midagi sarnast võib toimuda ka atmosfääris ning sel juhul võib näha pilvelaineid.

Nähtuse teke on tõenäolisem siis, kui näiteks liigub soe õhumass külmema õhu kohale – inversioon (õhukihtide tihedused erinevad), või jugavoolude korral. Üldiselt on atmosfääri kihistus sel juhul stabiilne (inversioonikiht) ja konvektsioonipilvede teke vähetõenäoline. Erand selles osas oli 8. juulil 2010. a., kui Tallinnas võis ennelõunasel ajal Kelvin-Helmholtzi lainepilvi jälgida, sest õhuvool madalamates õhukihtides oli läänest ja loodest, kuid selle kohal liikus idast väga soe õhumass, seega valitses inversioon, aga sellest hoolimata tekkis pärastlõunal ja õhtul väga paljudes kohtades laialdasel alal äikesepilvi.

Kelvin-Helmholtzi lained on sagedamini jälgitavad keskmiste (Altocumulus) või ülemiste (Cirrus, Cirrostratus) pilvede puhul, ent võivad ette tulla ka kihtrünkpilvede (Stratocumulus) korral.

2010. a. kokkuvõte

2010. a. kokkuvõtte lasin üles panna Looduskalendrisse:

http://www.looduskalender.ee/node/9222

Kuna ebapüsivuse joone kohta veebis eestikeelset materjali praktiliselt ei leidu, siis tegin vastava põgusa tutvuste ja tõin 27. märtsi näite, kuna see on samal ajal eriline (aeg), kuid ka klassikaline juhtum (tingimused, sünoptiline situatsioon): http://www.ilm.ee/?48421

Pagi- ehk ebapüsivuse joon

Eelmises postituses räägiti jahtumisudust. 17. jaanuar tõi sula ja advektiivse udu, mida kinnitas ka E.Pedassaar, keda võib pidada Eesti udude uurijaks, sest ta on nii bakalaureuse- kui magistritöö teinud ududest, keskenduses Eestile. Lisaks hakkas 16. jaanuari õhtul lume asemel vihma sadama, mistõttu tekkis jäide ja kiilasjää. Hommikul meenutas see veidi jõulude ajal Moskvas toimunut, aga vaid veidi, sest ladestus oli väiksem ja sulas järgnevate tundidega. Aga nüüd postituse teema juurde.
2010. a. ilmastiku kokkuvõtte juures (http://www.ilm.ee/?48334) tõstis üks asjatundja kerget kisa, sest ütlesin, et 27. märtsil oli Eestis pagijoon (alternatiivne mõiste on ebapüsivuse jpon), kuid pagisid ei registreeritud. Antud juhul on mõistet kasutatud olemuslikult, sest jah, tehniliselt võttes ei olnud küll pagijoonega ehk tegu, aga nähtuse olemus vastas sellele täpselt, sellest ka siis selline mõistevalik. Kokkuvõtte lõpus lisasin allmärkusena veidi infot.

Udu -20 kraadiga

15. jaanuari õhtul läks ilm selgeks ja vaikseks. Aja jooksul tekkisid radiatsiooniuduvaalud või õhukesed kihid. Kui temperatuur langes -20 kraadini, siis tekkis paksem udukiht, mis laskus viimaks maapinnani. Enne seda võis pilvepiiri laskumist jälgida meetrise täpsusega. Horisontaalne nähtavus vähenes 50-100 m-ni, kuid vertikaalne nähtavus jäi heaks - Kuu ja tähed paistsid selgesti läbi udukihi. Näiteks puudele moodustus härm, kuid kas tegu oli kristalse või teralise vormiga, jäi kindlaks tegemata. Vaatamata madalale temperatuurile koosnes see (jahtumis)udu ainult veepiisakestest!

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Põgusalt ududest

Ka udu kuulub kihtpilvede hulka, kuid sel juhul asub/algab pilv otse maapinnalt või selle vahetust lähedusest. Olgu veel lisatud, et on autoriteetseid allikaid, mis ütlevad, et udu ei kuulu rangelt võttes pilvede hulka, kuigi udu ja pilvede peamine erinevus seisneb selles, et esimene neist tekib/asub maapinna vahetus läheduses, teine maapinnast kõrgemal. Ei näe siiski põhjust, miks peaks udu ja pilvi sellisel põhjusel lahku lööma, vaid võib kokku leppida, et udu on pilvede erijuht, mis algab vahetult maapinna lähedalt, halvendades horisontaalset nähtavust 1 km-ni, sageli enamgi.

Udusid on mitut liiki ning neid jaotatakse frontaalseteks ja õhumassisisesteks. Õhumassisisesteks ududeks on radiatsiooniudud, advektiivsed udud, nõlvade ja auramisudud.

Eestis on külmal poolaastal tavalisteks advektiivsed ehk sisserännanud udud, mis tekivad siis, kui soe ja niiske õhumass voolab külmale aluspinnale. Seda juhtub sageli siis, kui ilm läheb sulale – lumega kaetud maapinnal jahtub saabunud soe õhk, suhteline õhuniiskus kasvab ja moodustub udu.

Sageli aga kombineeruvad advektiivne ja radiatsiooniline udutüüp, mis tähendab, et soe õhumass liigub külmale aluspinnale ja jahtub tugevasti, kuni tekib kondensatsioon: sellised on sageli sügisesed udud.

Udus on horisontaalne nähtavus kokkuleppeliselt alla 1 km. Udud jaotataksegi nähtavuse alusel nõrkadeks, mõõdukateks ja tugevateks ehk ohtlikeks (nähtavused vastavalt 500-999; 200-499 ja alla 200 m). Lisaks horisontaalsele (otsesuunas) nähtavusele tehakse meteoroloogias vahet ka vertikaalsel nähtavusel. Suhteliselt nõrkades ududes õhumassi vahetuse korral (frontide üleminekul, näiteks kui talvel läheb pärast tuisku sulaks) on horisontaalne nähtavus mõnisada meetrit, kuid iseloomulik on neile just see, et vertikaalne nähtavus on väga halb, st teisi pilvi ja taevast ei näe.

Jahtumis- ja auramisududele on üsna sageli, kuid mitte alati iseloomulik hea vertikaalne nähtavus, mis tähendab, et taevas ja teised pilved on näha, kuid halb või väga halb horisontaalne nähtavus. Viimane võib väheneda ainult mõne meetrini.

Jahtumis- ehk radiatsiooniudud tekivad selge ja vaikse ööga, kui maapind tugevasti jahtub. Suvel on neid esialgu vähe, kuna ööd on jahtumiseks liiga lühikesed, kuid juba augustist alates nende sagedus suureneb märgatavalt. Satelliidivaatlused näitavad, et radiatsiooniudud lagunevad esialgu servadelt, kus on udu kõige nõrgem, sest hommikune päike soojendab seal ka kõige kiiremini maapinda ja tekivad tõusvad õhuvoolud, mille tõttu udu hajub. Samuti aitab udu hajumisele kaasa õhutemperatuuri tõus, sest mida soojem on õhk, seda enam see veeauru saab endaga siduda ning seetõttu väheneb temperatuuri tõustes suhteline õhuniiskus. Udupiisad aurustuvad.

Jahtumisudusid on suve hakul (juunis) tavaliselt siis kui õhtu on vaikne ja selge, mis soodustab temperatuuri langemist üpris madalale kuni maapinna lähedases õhukihis hakkab veeaur kondenseeruma ja tekibki esialgu õhuke udukiht. Lühikese öö tõttu ei kasva see enamasti ülduduks.

Jahtumisudu kaob enamasti juba nõrga (kahe-kolmepallise) tuulega.

Hõõguv päikeseloojang sambaga

16. jaanuari hommik oli veel karge ja härmas puudega, külma 15 kraadi (öine miinimum oli -20, kuid läheneva madalrõhulohu tõttu tugevnes tuul, mis segas õhku läbi ja seetõttu temperatuur tõusis). Päikesetõus oli tänu läänest läheneva pilvemassi tõttu imeliselt värviküllane ja kiudkiht- ja kõrgkihtpilvedest laskuvate jääkristallide tõttu lühikese sambaga.

Mida punane päikesetõus tähendab? Kiudkiht-ja kõrgkihtpilved muudab punaseks loojuv või tõusev päike. Päeval on need sageli üksluised pilved, kuid päikesetõusu ja-loojangu ajal värvuvad alt kollaseks ja punaseks, kui päikese pool on selge taevaga riba. Selline taevas näitab ilma muutumist. Kui pilved tulevad päikese vastaspoole jäävast ilmakaarest, siis ilm läheb tõenäoliselt sajule, vastasel juhul paraneb (sadu lakkab, taevas selgineb jne).

Valgussambad

EMHIsse saadeti kiri, milles paluti vastata ühe lugeja saadetud fotodega küsimusele, sest ta oli näinud huvitavaid valgussambaid. Kuna EMHIs polnud kellelgi piisavalt aega ega teadmisi seda küsimust kommenteerida või nähtust lahti seletada, siis saadeti küsimus mulle. Saatsin Postimehele vastuse, mis avaldati sellisena: http://www.ilmajaam.ee/?id=366053. Järgnevalt siis originaalvastus, mille saatsin:

Mitte segi ajada vikerkaartega, sest vahel peetakse erksavärvilisi halonähtuseid vikerkaareks, nii et olgu rõhutatud veelkord: vikerkaar saab tekkida vaid valguse paistmisel vihmapiiskadele või udule. Kõik valguse peegeldumis-ja murdumisnähtused jääkristallidel kannavad nime halonähtused. Sealjuures põhjustab halode värvilisust dispersioon ehk valguse murdumisnäitaja sõltuvus lainepikkusest, kusjuures enam kalduvad esialgsest suunast kõrvale lühemad lainepikkused. Ka vikerkaare värvilisus on sellest põhjustatud.

Kitsamalt mõistetakse halo all 22° või harva tekkivat 46° haloringi Päikese või Kuu ümber ja need halovormid tekivad enamasti kiudkihtpilvede korral, sest vaja on pidevat (katkematut) pilvekihti, vastasel juhul on näha vaid halo fragmendid.

Halovorme on väga palju, mõned neist on üliharuldased. Halosid tuntakse rahvusvaheliselt kreekakeelsete nimede all (näit. anthelion).

Halod tekivad siis, kui valgus läbib jääkristalle ning murdub seal, kuid on ka erand: sambad. Halosid tekitavad jääkristallid on tavaliselt heksagonaalsed ning on halode puhul sageli joondunud või korrastunud teatud kindlal viisil, erand näiteks: 22-kraadine halo.

Tuntakse siiski ka püramiidjatel jääkristallidel tekkinud halovorme, näiteks raadiushalod, kuid need on väga haruldased.

Halovormide kuju ning värvused ja nende paigutus sõltub eelkõige jääkristallide kujust ning paiknemisest (orientatsioonist) ruumis. Lisaks on vaja, et jääkristallidest pilved või kogumid ei oleks nii tihedad, et neelaksid kogu või suurema osa valgusest, sest oluline on otsekiirguse läbipääsemine.

Halod võivad tekkida ka maapinnalähedases õhukihis, kui seal on jääkristalle (teemanttolm). Tavaliselt on ilm siis vaikne ja väga külm, isegi pakaseline.
Päikesesammas loojangu ajal 30. aprillil 2009. aastal. Põhjuseks jääkristallid atmosfääris, mis moodustavad kiudpilvi.

Vahel on näha päikese või tehisvalgusallikate kohal või harvem selle all sammast. Sellisel juhul on õhus hõljuvad ja laskuvad jääkristallid tavaliselt väga õhukesed ning ainult peegeldavad või hajutavad valgust. Jääliistakute laiem külg on enam-vähem horisontaalselt maapinnaga.

Sambad on tavaliselt horisondist mõne kuni 20° kõrgused, kuid võivad teatud juhtudel ulatuda peaaegu seniidini. Valgussamba laius ja kõrgus sõltub vaatleja asukohast, valgusallikast, jääkristallide suurusest, hulgast, asukohast ja orienteeritusest (mida väiksemad jääkristallid ja suurem orienteeritus, seda kitsamad sambad). Kui on väga palju peeneid jääkristalle, siis on sambad kitsad ja tihti ka kõrged, kuid kui langeb üsna suuri jääkristalle ja neid väga palju pole, siis on sambad enamasti üsna lühikesed, laiad ja vähemärgatavad. Erinevalt ülejäänutest halonähetest tekivad sambad vaid valguse peegeldumisel edasi (enamasti jääkristallide ala-, harvem ülapinnalt), mistõttu nähtus võtab selle all oleva valgusallika värvi, st valguse värvus ei muutu. Paljude teiste halovormide puhul valgus ka murdub jääkristallides ning tekivad värvid. Samuti saavad sambad tekkida ka liitkristallide (lumehelveste) puhul. Sambaid võib näha nii talvel kui suvel. Suvel on sammaste tekkimise põhjuseks kiudpilved, sest need koosnevad jääkristallidest (vt ülaolevat fotot).

Valgussammaste tekkimine. NB! Õhus võib-olla ja enamasti ongi sammaste nägemise ajal igasuguse orientatsiooniga jääkristalle. Nende jääkristallide, millel on joonisel näidatud orientatsioon, valgusvilked jõuavad vaatlejani. Massilised (tuhanded ja miljonid) vaatlejani jõudvad valgusvilked jääkristallide põhjatahkudelt tekitavadki mulje sambast, sest taju ei erista üksikuid vilkeid. Seega mingit kiirt või sammast tegelikult pole, vaid ainult massilised vilked sulanduvad sambaks.

Talvel aga võib sambaid sageli näha külma ilmaga auto- ja linnatulede kohal. Sellegi halotüübi puhul saab ennustada ilma: külm annab järele, kuna jääkristallid pärinevad pilvedest, need aga omakorda takistavad edasist jahtumist. Kui sammas tekib hommikul päikese kohale, võib oodata lumesadu ja isegi tuisku, kuna tüüpiliselt läheneb keskmistel laiustel läänetuulte tõttu pilvemassiiv läänest või edelast ilmselt madalrõhkkonna ja sooja frondi lähenemise tõttu. Enne lumesadu langeb pilvedest sageli jääkristalle, mida me ei pane tähele, kuid päikesesammas annab nende olemasolust siiski tunnistust.

Mis puutub nendesse Lätis tehtud piltidesse, sest sellega seonduvat on õige põhjalikult käsitletud siin: http://tinyurl.com/36mpzpc NB! Kuna originaalaadress on 409 märgi pikkune, pidin seda lühendama. See nn tinyurl aadress viib Teid õigele leheküljele. Sait ei avane kohe, vaid oodake 1-5 minutit, sest tegu on trükisega, mille maht on umbes 9 mb ja see on pdf-na, mistõttu avaneb alles siis, kui arvuti on selle lõpuni jõudnud üles laadida! Lätis tehtud kummalisi valgussambaid puudutava leiate alates 73. lk ja edasi. Seal on jooniseid ja see foto samuti olemas. Ma pole kindel, kas seda materjali üldse on vaja uurida, aga mainin ära, sest puudutab seda Läti vaatlust.

Valgussambad tehisvalgusallikate kohal 23. detsembri õhtul 2010. a. Ilm oli vaikne ja külm ning õhus hõljusid plaatjad jääkristallid.

Valgussambad 27. jaanuari õhtul Tartu kohal. Õhus oli massiliselt väga peeneid jääkristalle, mistõttu tekkisid kõrged, aga kitsad sambad. Ilm oli tuulevaikne ja külma 24˚C.

Mida suurem on jääkristallide kalle aluspinna suhtes, seda kõrgemad saavad olla sambad. Kuna antud juhul oli jääkristalle massiliselt ja neid oli igasuguse orientatsiooniga, siis leidus ka suure kaldega kristalle ja seega jõudis neilt valgusvilkeid vaatleja ehk antud juhul minuni ja tekkis kõrge valgussammas. Pane tähele, et sammas nõrgeneb ülemises osas – kõige enam oli väikese kaldega jääkristalle, suurema kaldega oli vähe. Kuna suure kaldega kristalle vähe, siis ka sammas nõrgem üleval, seega samba eredus vastavalt kõrgusele näitab vastava sobiva kaldega kristallide suhtelist hulka.

Autori fotod

Osaline päikesevarjutus 4. jaanuaril

Eestis saaks 4. jaanuaril jälgida suurevõitu osalist päikesevarjutust. Madala päikese ja pilvise aja tõttu on varjutust ebamugav jälgida ja võimalik, et midagi ei näe, kui ilm madal-lauspilves. Kõige huvitavam variant oleks kõrgkihtpilvedega lauspilvisus, mille puhul on päikeseketas küll nähtav, aga kiirgus nii palju pilvede tõttu vähenenud, et vaatlemiseks kaitsevahendeid pole vaja.

Päikesevarjutus võib mõjutada õhutemperatuuri, kuid mõju olemasolu ja suurus sõltub paljudest asjaoludest. Kui päikese maksimumkõrgus horisondist jääb alla 10 kraadi, siis sõltub õhutemperatuur enamjaolt pilvisusest ning õhumassidest ja nende vahetusest (advektsioonist). Kui ilm on detsembris ja jaanuaris väga rahulik, selge ja külm, siis võib päikese mõju olla märgatav ja temperatuur tõusta 5 ja enamgi kraadi. Sellisel juhul oleks ka Eestis võimalik märgata varjutuse mõju õhutemperatuurile. Praegusel ajal pole spetsiaalseid ja nö käsitsi mõõtmisi vaja teha, sest ilmajaamades jm mõõdetakse automaatselt temperatuuri. Kel võimalusi, viitsimist ja tahtmist, võib seda (käsitsi mõõta) sobiva ilma puhul muidugi teha.

Pikemalt sellest varjutusest: http://web.zone.ee/funnelcloud/uudis_11_01_02.htm

http://www.ilm.ee/?48342

http://www.astronoomia.ee/vaatleja/3264/

2010. a. ilmastiku kokkuvõte

2010. a. ilmastik oli ülimalt huvitav. Kirjutasin sellest kokkuvõte. Paljud asjad on välja jäänud, kuid midagi siiski saab teada: http://www.ilm.ee/?48334.
Ka Sven-Erik Enno tegi kokkuvõtte: http://www.ilm.ee/?48336. Tema kokkuvõtet saab lugeda veel: http://web.zone.ee/funnelcloud/uudis_11_01_01.htm. Ta on teinud ka eelmiste aastate kokkuvõtteid, mille leiab, kui aadressis muuta kahekohalist arvu ühe või kahe võrra väiksemaks.
E.Pedassaare kokkuvõte: http://www.ilm.ee/?48330

Loodest tulnud tsüklon tõi 5-10 cm lund aasta esimese päeva jooksul.