Rare halos - 25.7.2015 at 16.00 Helsinki Observation number 40066

9° sivuava kaari on Auringon sivuilla näkyvä halo. Se ilmenee tyypillisesti kirkastumana 9° renkaan laidoilla. Auringon noustessa korkeammalle 9° sivuavat kaaret molemmilla puolilla Aurinkoa liittyvät yhteen muodostaen pystyellipsin ja lopulta renkaan.

Koska pyramidikiteet leijailevat yleensä verraten epävakaasti, muuttaa tämä 9 sivuavaa kaarta rengasmaiseksi. Käytännössä vastaan tulee tilanteita joissa rajanteko sen välillä, onko kyse sivuavasta kaaresta vai renkaasta, vaiko molemmista, on makuasia.

Tavanomaisessa havainnossa 9° sivuava kaari onkin enemmässä tai vähemmässä määrin rengasmainen, ilmeten lähinnä laidoiltaan kirkastuneena 9° renkaana. Hyvin harvoin jääkiteiden asennot ovat niin vakaita, että erotettavissa on 9° renkaasta poikkeavaa kaarimaista muotoa.

Aktiivinen taivaan tarkkaija voi odottaa näkevänsä laadukkaat 9° sivuavat korkeintaan kerran vuosikymmenessä. Sensijaan kirkastumia 9° renkaan laidoilla näkyy useammin, ehkä noin kerran parissa vuodessa.

Pyramidisivuat kaaret ovat yläpilvien haloja, jääsumussa ne on nähty vain muutaman kerran.

Halonäytelmä 9° sivuavalla kaarella. Kuva Jukka Ruoskanen.

9° sivuava kaari näkyy tässä useiden muiden pyramidisivuavien kaarten seurassa. Merkinnät kuvassa ovat sivuaville kaarille, paitsi "23°", joka tarkoittaa 23° parheliaa. Kuva on pinottu viidestä skannatusta diasta. Kuva Marko Riikonen.

Simulaatiot 9° sivuavasta kaaresta viidelle valonlähteen korkeudelle. Apukuviona 9° ja 22° renkaat. Oikeassa alakulmassa on simulaatiossa käytetty kide ja 9° sivuavan kaaren valonreitti. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

Ylempi 23° parhelia eli Nieuwenhuysin kaari on valonlähteen yläpuolella näkyvä pitkä kaari. Tätä pyramidikiteistä aiheutuvaa haloa luullaan monesti 22° ylläsivuavaksi kaareksi. Näin käy erityisesti kun 23° parhelia esiintyy yksinään ilman muita haloja, mikä on tälle halolle varsin tavanomainen ilmenemistapa.

Sekaannus 22° ylläsivuavan kanssa tapahtuu suurilla Auringon korkeuksilla jolloin ylläsivuava sekä 23° parhelia ovat muodoltaan samankaltaisia. Noin 35 astetta matalammilla Auringon korkeuksilla ylläsivuavan Aurinkoon nähden kuperaksi muuttuva muoto estää virhetulkinnat, sillä 23° parhelia pysyy aina valonlähteeseen nähden koverana. Matalilla Auringon korkeuksilla 23° parhelia on myös etääntynyt sen verran kauaksi valonlähteestä, ettei se tämänkään puolesta enää käy 22° ylläsivuavasta.

Suurilla Auringon korkeuksilla virhetulkinnan mahdollisuus on kuitenkin olemassa ja jopa todennäköinen. Silmä harjaantuu 23° parhelian tunnistamiseen ajan kanssa ja vähitellen oppii että 23° parheliat ovat olemukseltaan diffuusimpia ja paksumpia kuin 22° ylläsivuavat. Kannattaa myös tarkkailla näkyykö 22° allasivuavaa kaarta.

Nieuwnehuysin kaari esiintyy varsin harvoin 22° ylläsivuavan kanssa. Suurilla Auringon korkeuksilla nämä halot voivat sulautua yhteen. Matalammilla Auringon korkeuksilla - kun välimatka ylläsivuavan ja 23° parhelian välillä on pidempi - voi 23° parhelia tulla tulkituksi yläkoverana Parryn kaarena. Teoriassa on myös mahdollista että 23° parhelia ja Parry näkyvät yhtäaikaa taivaalla.

Yksi tärkeä seikka joka auttaa Nieuwnehuysin kaaren tunnistamisessa on, että niitä näkyy lähes yksinomaan vuoden kesäisellä puoliskolla lämpöaaltojen aikaan. Ajankohtaa selvästi lämpimämmillä keleillä 23° parhelia on 22° ylläsivuavaa yleisempi halo taivaalla.

Kesät ovat erilaisia ylemmän 23° parhelian esiintymismäärien suhteen. Hellekesinä vuoden kokonaissaldoksi saattaa aktiivihavaitsijalle tulla parikymmentä tapausta. Kylminä kesinä saalis jää muutamaan.

Ylempi 23° parhelia (pitkä kaari auringon päällä) on tämän halonäytelmän huomiota herättävin halo. 9° ja 18° renkaat erottuvat vaivaisesti Auringon oikealla puolella. Kuva Eetu Saarti.

Pyramidihalonäytelmä jääsumussa 23° ja 18° parhelioilla. Kuva Tapio Koski.

Pyramidihalonäytelmä 23° ja 18° parhelioillla sekä niitä vastaavilla renkailla. Kuva on keskiarvopino 59 kuvasta. Kuva Jukka Ruoskanen.

23° parhelia ja himmeä zeniitinympäristön kaari. Kuva Jari Piikki.

Halonäytelmä 23° ja 18° parhelioilla. Kuva Marko Riikonen

Koska tässä halonäytelmässä on voimakas 24° parhelia, 22° ylläsivuavan kaaren päällä näkyvä kaari saattaa olla pikemminkin ylempi 23° parhelia kuin Parryn kaari. Tätä tulkintaa puoltaa myös kaaren diffuusi olemus. Kuva Juha Tonttila.

Simulaatiot 23° parheliasta viidelle valonlähteen korkeudelle. Apukuviona 23° rengas. Oikeassa alakulmassa on 23° parhelian valonretti pyramidikiteen tyypissä joka on todennäköisesti vastuussa yksinäisistä 23° parhelioista. 23° parhelia on muodoltaan identtinen yläkoveran Parryn kaaren kanssa, mutta se sijaitsee asteen kauempana Auringosta. Ilmiön tunnistamisessa tapahtuu sekaannusta kuitenkin lähes yksinomaan 22° ylläsivuavan kaaren suhteen. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

18° parheliat eli Thompsonin kaaret ovat Auringon molemmin puolin esiintyviä lyhyitä, pystyjä kaaren pätkiä.

Yleensä 18° parheliat ilmenevät enemmän tai vähemmän saumattomana osana 18° rengasta. Myös varsinainen 18° rengas näyttäytyy usein auringon sivuille rajautuneena.

Pyramidikiteistä aiheutuva 18° parhelia on mahdollista nähdä taivaalla pari-kolme kertaa vuodessa. Valtaosa havainnoista on yläpilvissä, sillä pyramidikiteiset jääsumut ovat Suomessa harvinaisia.

Lähellä 18° parheliaa sijaitsee samannäköinen 20° sivuava kaari. Tämä niin ikään pyramidikiteistä aiheutuva halo on kuitenkin erittäin harvinainen.

Pyramidihalonäytelmä 18° ja 23° parhelioilla sekä niitä vastaavilla renkailla. Kuva on keskiarvopino 59 ruudusta. Tällainen 18° ja 23° etäisyyksien halojen yhdistelmä on yksi pyramidihalonäytelmien arkkityypeistä. Kuva Jukka Ruoskanen.

18° parhelia (nuoli) yksinkertaisessa pyramidihalojen näytelmässä. Pitkä kaari Auringon päällä on 23° parhelia. Näkyvillä on myös heikot 23° ja 18° renkaat. Kuva Marko Riikonen.

Pyramidihalonäytelmä jääsumussa. Kuvaan on merkitty 23° ja 18° parheliat. Kuva Tapio Koski.

Simulaatiot 18° parheliasta viidelle valonlähteen korkeudelle. 18° ja 22° renkaat on esitetty viivalla. Korkeudella viisi astetta näkyy simulaatiossa kaksi 18° parheliaa, joista ulompi ja heikompi on 22° renkaan kohdalla. Tämä on 18° parhelian toinen osamuoto, jota ei suoraan ole vielä havaittu (vieläkin matalammalla valonlähteen korkeudella se on päällekkäin tavanomaisen osamuodon kanssa). Esitetty on myös simuloinnissa käytetty kide ja 18° parhelian valonreitti. Simulaatio-ohjelma: HaloPoint.

35° rengas eli Féuilleen halo yksi kuudesta halorenkaasta, jotka syntyvät pyramidikiteistä. Halo on yleensä siinä määrin himmeä, että sen huomaaminen vaatii kuperan peilin kautta katsomista.

Valokuvia pinoamalla Féuilleen halo on saatu esiin monista pyramidihalonäytelmistä, joissa sitä ei näkynyt visuaalisesti. Tässä menetelmässä halonäytelmästä otetaan jalustalta useita peräkkäisiä kuvia, jotka koostetaan tietokoneella yhdeksi keskiarvokuvaksi.

Pinoamistekniikan avulla 35° renkaan saa esille vaatimattomankin oloisista pyramidihalonäytelmistä. 35 rengas joka on niin kirkas että se näkyy paljain silmin ilman mitään apuvälineitä on sen sijaan erittäin harvinainen.

35° renkaan synnyttävä valonreitti käyttää samoja pyramidijääkiteen pintoja kuin 20° renkaan valonreitti ja siksi 35° renkaan seurassa näkyy yleensä myös 20° rengas.

35° rengasta, kuten muitakin pyramidihaloja 9° rengasta lukuunottamatta, nähdään Suomen taivaalla lähes yksinomaan vuoden kesäisellä puoliskolla. Harvemmin pyramidihaloja tavataan meillä jääsumussa. Suurin syy tähän lienee pyramidikiteiden synnylle riittävän matalien, tyypillisesti alle -30° C lämpötilojen vähäisyys maassamme.

Lohtua kuitenkin tarjoaa se, että kaikki kuusi pyramidirengasta on mahdollista löytää talvisin lumen pinnalta. Tosin suoraan on tähän mennessä lumella nähty vain 9° ja 24° renkaita, loput pyramidihalot on saatu esille edellä mainitulla pinoamismenetelmällä. Parhaat mahdollisuudet pyramidikiteisiin lumen pinnalla on vesisumuisen pakkaskelin jäljiltä. Hyvä seikka on, ettei lämpötilojen tarvitse tällöin olla läheskään niin alhaisia kuin mitä pyramidikiteiselle jääsumulle vaaditaan.

Halonäytelmä hyvin kehittyneellä 35° renkaalla (nuoli). Kuva Jari Luomanen.

Heikko 35° rengas näkyy tässä keskiarvopinossa, joka on tehty noin 20:stä kymmenen minuutin aikana otetusta kuvasta. Vaikka 35° rengas ei näkyisi visuaalisesti taivaalla, pinoamalla se on mahdollista saada esiin useista pyramidihalojen näytelmistä. Kuva Marko Riikonen.

138 kuvan maksimipino (yllä) ja yksittäinen kuva (alla) samasta halonäytelmästä lumen pinnalla. Maksimipinossa näkyvät 20° ja 35° renkaat. 22° rengasta paksuntanee 23° ja 24° renkaat. Kuvat Marko Riikonen.

23° rengas eli Barkowin halo on yksi kuudesta halorenkaasta, jotka syntyvät pyramidikiteistä.

23° renkaan tunnistamista hankaloittaa 22° renkaan läheisyys. Ne ovat vain yhden asteen päässä toisistaan, minkä vuoksi ne samaan aikaan esiintyessään lähes aina sulautuvat yhteen. Lisäksi halonäytelmässä voi olla vielä 24° rengas, jolloin kaikki kolme rengasta muodostavat yhden paksun renkaan.

Toisinaan Barkowin halo kuitenkin esiintyy ilman 22° rengasta. Halonäytelmän koostumuksesta on jossain määrin mahdollista tehdä päätelmiä siitä, onko pyramidihalonäytelmässä 22° rengas vai ei.

Jos muut halot ovat 18°, 20° ja 35° renkaita, tällöin ei 22° rengasta halonäytelmässä välttämättä ole, sillä edellä mainitut renkaat synnyttävässä pyramidijääkiteessä ei tarvitse olla pintoja 22° renkaan valonreitin toteutumiselle. 22° renkaalta näyttävä halo on silloin todennäköisimmin 23° rengas.

Jos taas pyramidihalonäytelmässä on 9° rengas, tällöin myös 22° rengas on todennäköisesti taivaalla, sillä 9° renkaan muodostus vaatii osin samoja jääkiteen pintoja, joista 22° rengas syntyy. Aivan kaikissa tapauksissa näin ei kuitenkaan ole. Jos 22° renkaan valonreitin vaatima kidepinta pyramidikiteessä on kovin kapea, ei 22° rengasta välttämättä näy.

On myös muistettava, että jääkidepilvessä voi esiintyä tavallisia prismaattisia kiteitä pyramidikiteiden lisäksi (yläpilvissä nämä voivat olla myös eri kerroksissa), jolloin 22° rengas syntyy halonäytelmässä pyramidirenkaista riippumatta.

Täyden varmuuden saaminen 22° vs. 23° renkaan tunnistusongelmassa vaatii halon säteen mittausta. Mittaus voidaan tehdä havaintotilanteessa jonkinlaisella mittatikulla tai jälkeenpäin luotettavammin valokuvasta. Kovin himmeät halot eivät kuitenkaan ole mittaukseen otollisia.

Tapauksia, joissa Barkowin halo esiintyy ilman 22° rengasta osunee yhden aktiivihavaitsijan kohdalle viitisen kertaa vuodessa. Useimmiten 23° rengas näyttäytyy yksinäisen 23° parhelian kanssa. Rengas on himmeä ja saattaa esiintyä vain lyhyinä segmentteinä 23° parhelian juuressa.

Barkowin haloa, niin kuin muitakin pyramidihaloja 9° rengasta lukuunottamatta, nähdään Suomen taivaalla lähes yksinomaan vuoden kesäisellä puoliskolla. Huomattavasti harvemmin pyramidihaloja tavataan Suomessa jääsumussa. Suurin syy tähän lienee pyramidikiteiden synnylle riittävän matalien, mieluusti alle -30° C lämpötilojen vähäisyys maassamme.

Lohtua kuitenkin tarjoaa se, että kaikki kuusi pyramidirengasta on mahdollista löytää talvisin lumen pinnalta. Tosin suoraan on tähän mennessä lumella nähty vain 9° ja 24° renkaita. Muut pyramidirenkaat on saatu esille ottamalla halonäytelmästä useita valokuvia, jotka on sitten pinottu yhdeksi keskiarvokuvaksi. Parhaat mahdollisuudet pyramidikiteisiin lumen pinnalla on vesisumuisen pakkaskelin jäljiltä. Lämpötilojen ei tarvitse olla läheskään niin alhaisia kuin mitä pyramidikiteiselle jääsumulle vaaditaan.

Pyramidihalojen näytelmä, jossa ulompi nuolen osoittama halo on todennäköisesti 23° rengas. Sisempänä auringon sivuilla näkyy 18° parheliat ja niistä jatkeina himmeästi 18° rengasta.  Kirkkain halo auringon päällä on 23° parhelia. 22° rengasta halonäytelmässä ei luultavimmin ole, mutta tämä pitäisi vielä varmistaa mittauksella, mikä kuitenkin saattaa olla hankalaa renkaan himmeyden vuoksi. Ylempi kuva on yksittäinen kuva, alempi on pino neljästä kuvasta 76 sekunnin ajalta. Yksittäisessä kuvassa 23° rengas näkyy heikommin. Kuva Marko Riikonen.

Normaalisti 22° ja 23° renkaat sulautuvat yhteen, mutta tässä poikkeuksellisen laadukkaassa halonäytelmässä ne erottuvat toisistaan. Kuva Mika Aho.

Keskiarvopino halonäytelmästä lumen pinnalla paljastaa useita pyramidirenkaita. 22°, 23° ja 24° renkaat erottuvat toisistaan. Kuva on pinottu 379 yksittäisestä kuvasta. Kuva Marko Riikonen.

20° rengas eli Burneyn halo on yksi kuudesta halorenkaasta, jotka syntyvät pyramidikiteistä. Se nähdään tavallisesti 18° renkaan yhteydessä, mutta on tätä harvinaisempi. Hyvin harvoin 20° rengas esiintyy ilman 18° rengasta.

Paljain silmin katsoessa Burneyn halo ei välttämättä erotu 18° renkaan ulkopuolelta, mutta kuperan peilin kautta havaittuna ilmiö tulee helpommin esiin. Se mikä paljain silmin näytti yhdeltä renkaalta, jakautuukin kahdeksi renkaaksi, joiden välissä on kapea kaistale tummempaa taustataivasta.

20° renkaan voi nähdä keskimäärin kerran vuodessa. Kameran avulla sen saa saaliiksi usemmastakin pyramidihalojen näytelmästä, varsinkin jos ottaa runsaasti peräkkäin kuvia jalustalta ja pinoaa ne keskiarvokuvaksi.

Burneyn haloa, niin kuin muitakin pyramidihaloja 9° rengasta lukuunottamatta, nähdään Suomen taivaalla lähes yksinomaan vuoden kesäisellä puoliskolla. Pyramidihaloja tavataan selvästi harvemmin kotimaan talven jääsumussa. Suurin syy tähän lienee pyramidikiteiden synnylle riittävän matalien, mieluusti alle -30° C lämpötilojen vähäisyys maassamme.

Toisaalta kaikki kuusi pyramidirengasta on mahdollista löytää talvisin lumen pinnalta. Tähän mennessä lumella on paljain silmin nähty vain 9° ja 24° renkaita, mutta muut renkaat on saatu esille kuvia pinoamalla. Parhaat mahdollisuudet pyramidikiteisiin lumen pinnalla on vesisumuisen pakkaskelin jäljiltä. Hyvä puoli on, ettei lämpötilojen tarvitse olla läheskään niin alhaisia, kuin mitä pyramidikiteiselle jääsumulle vaaditaan.

Pyramidihalonäytelmä 20° renkaalla. Kuva Mika Aho.

Pyramidihalonäytelmä jossa on muun muassa 20° rengas (ulompi nuoli) ja 18° rengas (sisempi nuoli). Kuva Jari Luomanen. 

Keskiarvopino halonäytelmästä lumen pinnalla paljastaa useita pyramidirenkaita, joiden joukossa on myös 20° rengas.Kuva on pinottu 379 yksittäisestä kuvasta. Kuva Marko Riikonen.

18° rengas eli Rankinin halo on yksi kuudesta rengasmaisesta halosta, jotka syntyvät pyramidikiteistä. Tyypillisesti 18° rengas on kirkkaampi Auringon sivuilla ja voi puuttua kokonaan Auringon ylä- ja alapuolelta. Jos renkaassa on selkeät kirkastumat Auringon tasossa, nämä ovat 18° parhelioita.

Rankinin halon voi odottaa näkevänsä taivaalla noin kolme kertaa vuodessa. Tätä, niin kuin muitakin pyramidihaloja 9° rengasta lukuunottamatta, nähdään Suomen taivaalla lähes yksinomaan vuoden kesäisellä puoliskolla. Jääsumussa pyramidihaloja tavataan Suomessa hyvin harvoin. Suurin syy tähän lienee pyramidikiteiden synnylle riittävän matalien, mieluusti alle -30° C lämpötilojen niukkuus maassamme.  

Lohtua kuitenkin tarjoaa se, että kaikki kuusi pyramidirengasta on mahdollista löytää talvisin lumen pinnalta. Tosin suoraan on tähän mennessä lumella nähty vain 9° ja 24° renkaita, muut halot on saatu esille ottamalla halonäytelmästä useita valokuvia, jotka on sitten pinottu yhdeksi keskiarvokuvaksi. Parhaat mahdollisuudet pyramidikiteisiin lumen pinnalla on vesisumuisen pakkaskelin jäljiltä. Hyvä seikka on, ettei lämpötilojen tarvitse olla tällöin läheskään niin alhaisia kuin mitä pyramidikiteiselle jääsumulle vaaditaan.

Pyramidihalonäytelmä, jossa on mukana 18° rengas (nuoli). Kirkas kaari auringon päällä on ylempi 23° parhelia. Kuva Jari Luomanen.

Pyramidihalonäytelmä 18° renkaalla. Kuva Mika Aho.

Keskiarvopino halonäytelmästä lumen pinnalla paljastaa useita pyramidirenkaita, joiden joukossa on myös 18° rengas.Kuva on pinottu 379 yksittäisestä kuvasta. Kuva Marko Riikonen.

9° rengas eli Van Buijsenin halo on toiseksi pienin aurinkoa ympäröivä rengasmainen halo. Se syntyy pyramidikiteistä ja on yleisimmin havaittu kuudesta pyramidirenkaasta.

Toisin kuin muut pyramidihalot, joita nähdään lähinnä pelkästään vuoden kesäisellä puoliskolla, 9° rengasta havaitaan kautta vuoden. Talvella siitä saadaan havaintoja Kuun ympäriltä. Tyypillisessä halonäytelmässä, varsinkin talvella, 9° rengas esiintyy pelkän 22° renkaan kanssa. Se on myös monimuotoisten pyramidihalonäytelmien peruskalustoa kesäkaudella.

Van Buijsenin halon näkyessä 22° rengas on usein tavallista leveämpi. Tämä lienee merkki kahden muun pyramidirenkaan, 23° ja 24° renkaiden yhteensulautumisesta 22° renkaan kanssa. Toisaalta leveän renkaan saavat aikaan myös pienet kiteet ja siksi 22° renkaan paksuus ei ole tae 9° renkaan esiintymiselle.

Tyypillinen 9° rengas ei ole erityisen silmiinpistävä ja se huomataan monesti vasta valokuvista. Toisinaan halon näkymista heikentää auringon läheisyydessä esiintyvä voimakas taustahehku. Päivätaivaalla kupera peili on suureksi avuksi 9° renkaan visuaalisessa havaitsemissa. Ahkera halotaivaan tarkkailija saa Van Buijsenin halon saaliikseen useita kertoja vuodessa.

Kaikkia kuutta pyramidirengasta on havaittu myös lumen pinnalla. Vain 9° ja 24° renkaat on lumella nähty paljain silmin, muut on saatu esille ottamalla halonäytelmästä useita valokuvia, jotka on pinottu yhdeksi keskiarvokuvaksi. Parhaat mahdollisuudet pyramidikiteisiin lumen pinnalla on vesisumuisen pakkaskelin jäljiltä.

Van Buijsenin halo (nuoli) kuun ympärillä seuranaan pelkää 22° rengas. Kuva Jaakko Kuivanen.

9° rengas monimuotoisessa halonäytelmässä. Merkinnät r ja p tarkoittavat rengasta ja parheliaa. Kuva Jukka Ruoskanen.

9° rengas lumen pinnan jääkiteissä. Näkyvillä olivat myös 22° ja 24° renkaat, mutta tässä kuvassa ne ovat rajautuneet lähes kokonaan pois. Kuva Markku Kauppinen.