Halo ja näide pilvede määramisest 20. septembril

19. septembri õhtuks jõudis soe suvine õhumass Venemaale. Asemele tuli päris jahe polaarne õhumass. See märkis klimaatilise sügise algust. Ometigi ei läinud taevas selgeks, vaid suuremas osas Eestis oli taevas kõrgete pilvedega kaetud. See näitas, et tegu oli mingi lohu või frondi mõjuga. Sünoptiliselt paiknesime tsükloni lõunaservas. Kus taevas läks päris selgeks, siis seal arenesid külma õhu tõttu rünksajupilved ja üksikutes kohtades oli äikest.

Tartuski algas 20. september küll päikesega, aga taevas ei olnud selge. Taevas oli kaetud üleni õhukese pilvekihiga ja selle all mõned kõrgrünkpilved,  rünk- või kihtrünkpilved. Päeva jooksul tihenes ülemine pilvekiht, kuid päikest varjutada see ei suutnud. See pakkus halo vaatemängu. Samas oli huvitav see, et pilvekihil oli õhtul nii kiudkiht- kui kõrgkihtpilvede tunnuseid ja seetõttu oli mõlemaks määramine võrdselt ja korraga nii vale kui õige. 

Kiudkihtpilvede tunnuseks on halod ja täisvarjud, mis olid olemas, kõrgkihtpilvede tunnuseks on päikese varjutamine mattklaasi taha ja hallikas, sageli üsna ühtlane pilvekiht, millest mõlemad olid samuti olemas. Ühtlasi võis märgata, et päikese loojudes tugevnesid kõrgkihtpilvede tunnused, sest kiht läks hallimaks, halod ja täisvarjud kadusid. Tegelikult pilvekiht ei muutunud, lihtsalt päike paistis suureneva nurga all, mistõttu pidi valgus läbima paksema pilvekiht. Nii võib pilvede määramine sõltuda päikese kõrgusest - kõrge päikesega kiudkihtpilved, madala päikesega kõrgkihtpilved.

Järgnevalt pilved päeva jooksul Tartus:

Hommikul olid kõrgrünkpilved, mille kohal kiudkihtpilved ja all kihtrünkpilved.

Piimjad ühtlased kiudkihtpilved, valged triibud on kiudpilved, mis asuvad kõrgemal ja all on mõned rünkpilved.

Õhtu poole muutus kiht paksemaks. Saada võis ebatavaliselt ühtlase taevaga kaadreid

Sama kiht, kuid teise nurga alt - näha on 22-kraadine halo ja üksikud kihtrünkpilved. See määratakse ilmselt kiudkihtpilvedeks.

Hiljem - halo on peaaegu kadunud ja päike paistab nagu läbi mattklaasi - see määratakse pigem kõrgkihtpilvedeks. 

Satelliidipilt kah 20. sept. pilveväljadest

Õhtu kinkis veel suurepärase vikerkaare, sest mingi rünksajupilv läks üle ja päike tuli loojudes kauge pilveserva alt välja. Pane tähele lisakaari peakaare all, see on interferentsi ilming ja tuleb esile siis kui piisad on väiksemad ja ühesuguse suurusega. All on sama kaar sisse suumitud

Veelkord 31. märtsi halost

Olgu esitatud veel üks foto 31. märtsi imelisest halopäevast. Pildi ülemises osas on näha 46-kraadise halo ülemist puutujakaart, võib-olla on olemas ka seniidikaar või 46-kraadine (suur halo) ise, kuid sellest ei saa aru, sest liiga nõrgalt välja kujunenud. Pärastlõunal tekkis 46-kraadise halo alumine puutujakaar (infralateral arc) ja üsna hästi oli võimalik vaadelda rõhtringi (teine foto).

Halod 31. märtsil

Märtsis taandus kuum kõrgrõhkkõnd üha enam ookeani kohale ja seetõttu pääsesid loodetsüklonid üha enam Kesk-Euroopasse. Eestisse tõid need lund, kuid see ei jäänud püsima. Üht korralikumat lumesadu prognoositi 31. märtsile, kui tekkis uus kagusse liikuv tsüklon. Selle lumesajud jäid kahjuks rohkem lõuna poole ega teinud maad valgeks. Kahjuks, sest oleks ju võinud veel suusad alla saanud ja märtsis või aprillis on ilmad enamasti talvised. Selle asemel tekkis 31. märtsi hommikul keerukas halosüsteem (kiudkihtpilved). Halod ja kiudkihtpilved võivad olla nii ilma paranemisel kui halvenemisel. Kummaga tegu, seda peab järgnevusest vaatama. Öösel suutsid pilved vaid kõrgkihtpilvedeni tiheneda ja puistata paar lumehelvest ning hakkasid siis õhenema, sest moodustunud tsüklon taandus lõuna poole. Selle keset edelas näitas ka idatuul.

Halovormidest võis jälgida: 22-kraadine, ebapäikesed, 46° halo alumine puutujakaar (supralateral arc) koos nõrga seniidikaarega (ilmselt), puutujakaarte looka ja rõhtringi. Eriti kirkad olid ebapäikesed ja look. 46-kraadist halot aetakse sageli selle puutujakaarega sassi, kuid viimane on selgelt värviline, suur halo aga peaaegu ei ole ja on väga nõrk.

Halosüsteem, kuid ei mahu tervikuna fotole

Välimine ringitaoline on ilmselt 46-kraadise puutujakaar, mis võib esmalt tunduda 46-kraadise halona.

Ere oli 22-kraadise puutujakaarte look, samuti tundub, et on ka seniidikaar, kuid see on väga nõrk.

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

Kiudpilved ja sammas 16. augustil

16. augustil hakkas palav õhumass viimast korda peale tungima. Kuna õhumassi valdused olid õige ahtakesteks tõmbunud ja see jäi osatsükloni sooja sektorisse, osatsüklon ise aga Eestile väga lähedale, siis ei olnud enam oodata temperatuuritõusu 30-ni, kuid meeldivalt sooja ilma küll. Arvata võis, et rohkelt on äikest oodata. Nagu ikka ebapüsiva ilmastiku puhul, võib mõni koht saada äikest ja sademeid enam kui küll, mõni koht aga jääda hoopis kuivaks. Eestis näivad tõepoolest olevat anomaalsed kohad, kust sajud ja äike lähevad mööda. Enda kogemuses tean, et üks on Laitses, teine aga Tallinnas Veerenni tänavas, kus näiteks juulis peaaegu ei sadanudki (teistest kohtades Tallinnas sadas vähemalt mõnel päeval piisavalt). August viis sajud siiski ka sinna.

16. augustil võis Põhja-Eestis märgata sooja õhumassi piiri, nagu esimesel fotol üsna horisondi lähedal võib näha. Päeval oli lõunataevas näha ka Ci uncinust, mis tõepoolest on üks kindlamaid ilma halvenemise näitajaid. Nagu äikest näitavatel kõrgrünkpilvedel, on ka uncinustel palju erinevaid vorme alates paksudest pilvevöötidest (Noa laev) kuni imepeente konksukesteni välja.

Õhtu oli hästi värvikas ja valgussambaga. Sageli kasutatakse mõistet päikesesammas, kuid tihti pole sel päikesega mingit pistmist, tekkides näiteks külmal talveööl autotulede kohale, mistõttu valgussammas on vast parem sõna. Igal juhul peavad selle tekkimiseks olema piisavalt sobiva kuju ja orientatsiooniga jääkristalle.

Äike 15. augustil:

 

16. augusti ilm:

 

Oli vast halode päev...

30. mai õhtupoolik ja õhtu pakkus Tallinnas vaheldusrikast vaatemängu halode poolest, boonuseks lopsakad lennukite kondensjäljed. Kokku võis jälgida vähemalt 6 halovormi, sealhulgas piiritletud halo, seniidikaart, horisondiringi ja 120° parhelion.

Lisaks halodele pakkus õhtu irisatsiooni pilvedes ning imelisi pilvemaastikke, sellest järgmises postituses.

Kondensjäljed ja kihtrünkpilved.

Tsükloni tulekut näitavad kiudpilved.

Kondensjälg. Pane tähele, et seal, kus jäljes on katkestus, on ka õrnad kiudpilved puudu!

Lopsakad kondensjäljed.

Horisondiring ja 120° parhelion.

Ilmselt kondensjäljest arenenud kiudpilved.

Kondensjälgede all on näha langjooni (virga).

Multihalo

Uncinus (kassiküünepilv). Seda suusakujulist pilve nimetas vanarahvas Noa laevaks. Neid oli 30. mail taevas täis. Vanarahvatarkuse järgi tuleb nende nägemisel kolmandal päeval vihma, mis praegu kehtib päris hästi (vihmaseks läheb 1. juunil).

Õrn seniidikaar. Sellele halovormile on iseloomulik roheka värvuse hea väljatulek ning üldse säravad värvid.

Ilus kiudpilvemoodustis.

Ebapäike koos horisondiringiga.

Veel seniidikaart.

Päikeseloojangut ilmestasid kaks ebapäikest koos päikesesambaga (Tartu lähedal).

Pilved 13. aprillil

13. aprill oli ka Tallinnas väga soe, temperatuur tõusis lõunaks 13-14 kraadini, kuid pärastlõunane merebriis ning pilvisuse tihenemine muutsid ilma jahedamaks. Taevas võis jälgida mitmekesiseid pilvemaastikke.

Hommikul olid taevas edela-kirdesuunalised kiudpilvede viirud, mis andsid märku lähenevast külmast frondist.

Lõunaks arenes sisemaal rünkpilvi.

Rünkpilved muutusid hiljem tiheneva kiudpilveloori asemel lamedamaks ja transformeerusid kihtrünkpilvedeks.

Üksiküritajaid siiski leidus. Suhteliselt kiiresti kasvav rünkpilv.

Õhtul tekkis ebapäike.

Punane päikeseloojang.