Kiudpilved ja irisatsioon 8. oktoobril 2009

8. oktoobril liikus Eestist lõuna poolt mööda aktiivne madalrõhuvöönd, mis tõi palju sademeid ja äikest näiteks Leetu ja Poolasse. Eestis võis jälgida selle süsteemi põhjaosas olevaid kiudpilvi. Lõuna paiku tekkisid taevasse kiudpilveread, kusjuures mõned neist muutusid lacunosus-tüüpi. Lacunosus tähendab kärje-või võrgutaolist strutuuri. Kuna see on tavaliselt hästi peen, siis ei pruugi fotodelt see välja tulla.

Kiudpilveviirg, mis muutus lacunosuseks.

Kohati lacunosus.

Hiljem tekkis teine kiudpilveviirg.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Pärastlõunal võis jälgida kiudpilvedel irisatsiooni. Eriti kõrgrünk-aga ka kihtrünkpilvedel on irisatsioon tavaline, kuid kiudpilvedel pole seda varem märganud. Irisatsioon ehk küütlemine tähendab pilvede vikerkaarevärvilist helendamist. Värvid on tavaliselt pastelsed ja tugevaimad päikese lähedal, mistõttu nähtuse jälgimiseks tuleks vaadata nii, et päikeseketas jääks vahetult mõne puu, maja vms läbipaistmatu objekti taha. Päikeseprillid aitavad nähtust tunduvalt esile tõsta. Irisatsioon on difraktsiooninähtus ja tekib, kui valgus läbib väga väikeseid ja ühesuuruseid veepiisakesi või peeneid jääkristalle. Kui jääkristallid on suuremad, tekivad meile igapäevaselt tuntud halonähted. Irisatsiooni tekkimiseks peab olema pilv optiliselt läbipaistev (seetõttu tekib nähtus sageli pilveservades, mis on õhemad). Eredaimad värvid tekivad tavaliselt äsjamoodustunud pilvede korral, sest seal on pilveoskesed ühesugusema suurusega.

Niisiis nähtud irsisatsioon kiudpilvedel tähendas, et pilve moodustavad jääkristallid olid väga peened (liiga, et halosid tekitada) ja äärmiselt ühesuguse suurusega, sest värvid olid väga intensiivsed (intensiivsus ei tule fotol eriti välja, kuid visuaalselt oli väga efektne).

Irisatsioon kiudpilvedel

Hiljem tekkis veel üks pilvevööt, kus võis jälgida kahvatumat irisatsiooni, kuid selget fotot ei saanud.

Näiteid õhtusest Tyndalli efektist, udu 8. oktoobril 2009

8. oktoobril tekkis Läänemere kohal osatsüklon, millest andsid tunnistust ka kiudpilved:

.

.

.

.

.

.

Üldiselt võiks arvata, et muutuvas baarilises väljas radiatsiooniudusid ei teki. Jahtumisudu tekkimise heaks indikaatoriks on Tyndalli efekt, mis näitab veemolekulide klasterdumist õhus. See aga eelneb alati jahtumisudu tekkele. Niisiis trumpab mõne tunni ilmaennustamisel Tyndalli efekt kiudpilvede tunnuse (on ilma halvenemise näitaja ja et udu ei teki) üle. Miks nii? Aga seepärast, et baariline väli on taustsüsteem ja suureskaalaline, jahtumisudu aga lokaalne nähtus. Mõneks tunniks näitavad ilma tihti just lokaalsed tunnused. Seetõttu trumpabki Tyndall kiudpilved üle, kuid mitte pikemas perspektiivis.

Mul on kombeks teha Tartus nn meteoroloogilisi jalutuskäike inimestega, et uurida, mida huvitavat keegi näeb ja arutleda-mõtiskleda nähtu üle ning vahetada kogemusi (ikka meteoroloogia alalt). Alljärgnevalt ongi mõned näited (radiasiooni)udu teket ennustavast Tyndalli efektist Tartus 8. oktoobri õhtul:

Tyndall Vanemuise ees.

Tyndall vahtra ees.

Tyndall Tartu kohal, samuti on hästi näha inversiooni piir, sest udu tekib invesioonikihi alla.

Tyndall Raekoja kohal.

Öösel tekkiski küllaltki tihe udu (nähtavus langes 100 m-ni).

Kiudpilved ja halonähted (sealhulgas seniidikaar) 10. oktoobril 2009

10. oktoober pakkus üsna eripalgelisi nähtusi. Ühelt poolt sadas hommikul hoovihma (mõnel pool ka rahet). Pärastlõunal ilm paranes ja oli näha rünkpilvi, kiudpilvi ja halonähtuseid.

Kiudpilved.

Mõnedes niitjate kiudpilvede tompudes arenesid floccused.

Üks selline tompudest suumitult.

.

.

.

.

.

.

.

.

Õnnestus näha ja pildistada ka seniidi-ehk Bravais´ kaart. Sellest pikemalt: www.ilm.ee/index.php?46404 Seniidikaar oli 10. oktoobril küll väga nõrgalt näha. Ma arvan, et see polegi tegelikult nii haruldane, kui "on kindlaks tehtud", kuid kuna see tekib kiudpilvedel ja lennukijälgedel, mis liiguvad ja muutuvad kiiresti, mis põhjustab seniidikaare lühikese eluea jne, siis ei panda seniidikaart kuigi tihti tähele. Ka on seniidikaar sageli nõrk või väga nõrk. 19. septembril pildistatud seniidikaar oli tõesti väga uhke (vt linki ülal).

Nõrk seniidikaar lennukijälgedes.

Väga nõrk seniidikaar samas kohas umbes 10 hiljem kiudpilvedel.

Sügisene maastik.

Kõrvalpäike.

Õhtu suurte rünkpilvedega (Cu con).

Küllaltki huvitavalt lagunev lennukijälg. Näha on ringitaolisteks tükkideks jagunemine. Tekib ainult kindlatel atmosfääritingimustel.

Õhtu pilvedega.

Õhtul on maapinnani jõudvas päikesevalguse spektraalkoostises rohkem pikalainelist kiirgust, mis muudabki valguse kollakaks või punakaks. Selle põhjuseks on Rayleigh hajumise terav sõltuvus lainepikkusest: Rayleigh hajumine on proportsionaalne lainepikkuse neljanda astmega.

Hea näide tsükloni lähenemisest ja esimene lumi 2009

Tihti eelneb tsükloni tulekule iseloomulik pilvede muutumine, millel on kindel järjekord. Väga heaks näiteks osutus 11. oktoober 2009. Tähelepanu! Halonähete osas oli üks erand. Sellest allpool. Kõik fotod on tehtud Tallinnas läänetaevast parema võrdluse huvides.

11. oktoobri taevas pärast päikesetõusu.






Hommikul hakkasid pilved tihenema.







Kiudpilved, taamal kiudkihtpilved.








Kiudkihtpilved muutusid vöödiliseks, tekkis halo.







Kiudkihtpilved ja nõrk halo.







Kiudkihtpilve lähevad üle kõrgkihtpilvedeks.







Öeldakse, et halonähted tekivad kiud-ja kiudkihtpilvede korral. Kõrgkihtpilved on halonäheteta. Sel korral oli erand: ka kõrgkihtpilvedel tekkis halo. Alternatiivsed võimalused (esitan koheste vastuargumentidega): tegelikult olid taevas kiudkihtpilved, vähemalt seal, kus oli halo. -IImselt oli tegu ikkagi kõrgkihtpilvedega, mida näitas pilvede alumise pinna iseloomulik ebaühtlane (pisut mammatuse moodi) pind, samuti täisvarjude kadumine jne.
Halo tekkis kõrgkihtpilvede kohal asuvatele kiudkihtpilvedele. - Vähetõenäoline, et suhteliselt paksudest kõrgkihtpilvedest võiks halo läbi paista.
Halo näitas seda, et kõrgkihtpilved koosnesid jääkristallidest, kuid neil polnud kindlat orientatsiooni.

Kõrgkihtpilvedel on halo.














Kuigi pilved on veelgi tihenenud, on ikka halo eristatav.










Tartus sadas järgmisel hommikul lund (sadu algas vihmana). Tallinnas sadas ainult vihma.

Täpsustusi mitmekordsete vikerkaarte kohta

Vikerkaarte artiklis (http://www.horisont.ee/node/1168) olen toonud näiteid, et kui vikerkaar on enam kui kolmekordne, siis on nähtud kaared olnud tükilised ja selliseid kirjeldusi on avaldatud ka Nõukogudeaegses Eesti Looduses. Fotosid pole, kuid joonised on tehtud.

Tegelikult pole asi üldse nii lihtne, et iga järgnev vikerkaar tekib lihtsalt eelmisest kõrgemale, nagu on teise kaarega, mis on tõesti peakaarest (41° antisolaarsest punktist) lihtsalt kõrgemal (51°; värvide järjestus on vastupidine, kuid pole küsimuse juures hetkel tähtis). Lähemal uurimisel selgub, et teisest kaarest järgnevad kaared on nähtavad sealpool, kus paistab päike (!) ja seda raskemini märgatavad. Maailmas on teada üksikuid vaatlusjuhtumeid. Milline siis näeb näiteks 3. kaar välja?

3. kaar asub niisiis päikese pool, päike jääb vikerkaare keskpunkti. Nurkraadius on sarnane peakaarele (umbes 42 kraadi), kuid 3. kaar on laiem ja palju kahvatum - heledus ainult 24% peakaarest. 3. kaart on raske avastada ka seetõttu, et seda varjab üsna tugev helk, mis niigi aitab päikese pimestavat efekti veelgi suurendada. See efekt tekib siis, kui päikese ja vaatleja vahel sajab vihma. Osa valgusest, mis ei osale vikerkaare moodustumisel (ehk ei sisepeegeldu piisa tagaseinal), pääseb piisast otse läbi ja koondub pisut, tekitades päikese poole vaadates helgi (kel huvi, vaadake päikese lähedale, kui seal pool sajab vihma). Eestikeelset õiget terminit nähtusele kahjuks pole. Teine avastamist raskendav asjaolu on juba mainitud suurem laius, mis muudab 3. järku vikerkaare vastavalt veelgi kahvatumaks. 4. järku vikerkaart pole teadaolevalt nähtud, kuid laboris on modelleeritud. Selle heledus on umbes 15% peakaare heledusest, asub 3. järku kaare lähedal ning värvid on vastupidisest järjekorras 3. võrreldes. Huvitav on see, et kui 3. järku on nähtudki, siis see kaar pulseerib.

Hetkel ei oska seletust anda, mida on näinud need inimesed, kes on usaldusväärselt (ses mõttes, et kirjeldus on piisavalt detailne ja pole põhjust arvata, et tegemist on valetamise või eksitud mäletamisega) kirjeldanud 3...5-kordset vikerkaart.