A szivárványon túl is van élet

Biztos van, akinek a könyökén jön ki egy-egy futó nyári zápor után, a közösségi médiát elárasztó szivárványcunami. Az biztos, hogy hála a mobiltelefonokban lévő, egyre jobb képminőséget produkáló kameráknak, manapság nem vonulhat el úgy egy zivatar, hogy ne járnánk térdig utána a szépen filterezett szivárványfotókban. De igazából ez egyáltalán nem baj, ha van valami, amivel kicsit is közelebbinek érezzük magunkhoz a természetet, annak örülni kell, nem bosszankodni miatta. 

A közelgő szivárványszezon alkalmából azért összeszedtük, hogy milyen egyéb, viszonylag gyakori, sőt, olykor a szivárványoknál is gyakoribb légköroptikai jelenségek jönnek-mennek fejünk fölött, amiket elég jól meg lehet figyelni hazánkból is. Az alábbi 13+1 válogatás reméljük megmutatja, hogy nemcsak kiadós esők után érdemes az eget kémlelni.

(A cikk megírásához nélkülözhetetlen segítséget nyújtott Landy-Gyebnár Mónika és a Légköroptika honlap.)

Holdhaló

Az úgynevezett halójelenségek közé tartozik a Napot, vagy a Holdat körülvevő fehér, esetenként vöröses fénykör. Mivel éjjel az ég sötét, és a Holdra nézni sem annyira vakító, így sokkal könnyebb észrevenni a jelenséget, mint nappal. 

Naphaló

Viszonylag gyakori, de a nap fényessége miatt nehezebben megfigyelhető, mint a Holdhaló. (Ezzel kapcsolatban itt rögtön szeretnénk felhívni a figyelmet arra, hogy a senki ne nézzen közvetlenül a Napba, ugyanis súlyos szemkárosodást tud okozni a szemet direkten, szűrés nélkül érő napfény. A nap körüli légköroptikai jelenségek megfigyelésekor legegyszerűbben úgy védhetjük szemünk épségét, ha kinyújtott kezünkkel kitakarjuk látómezőnkben a Napot.)

A 22 fokos naphaló a Nap állásának magasságától függetlenül bármikor megjelenhet, magasan lévő fátyolfelhőkön, gyakorta melegfrontok előtt, vagy nagyon hideg időben az alacsonyabb légrétegekben felgyülemlő jégkristályokon (amit gyémántpornak nevez a szakirodalom).  A jelenséget a légkörben lévő jégkristályokon megtörő fény hozza létre, kialakulásához lapos hatszögletű jégkristályok jelenléte szükséges. A kristályok prizmaként a fényt 22 fokkal eltérítik, így a kör távolsága a Naptól 22 fok, innen ered a neve.

A nappali égen egyébként többször vannak összetett halójelenségek, a 22 fokos haló mellett, azt érintve, vagy attól távolabb (mint a  zenitkörüli ív) különféle színpompás ívek figyelhetők meg, szerencsés felhőzet esetén egyszerre. Ilyen komplex halójelenség azonban nálunk csak évi 3-4 alkalommal tűnik fel, de akkor általában országosan.

Melléknapok

A halojelenségek közé tartoznak a magyarul vaknapként, vagy újabban az angol sundog kifejezés tükörfordításával napkutyaként emlegetett melléknapok, azaz a naphoz hasonlóan világító fényfoltok. A fentebb említett hatszögletű, a horizonttal közel párhuzamos helyzetű, a levegőben egyre süllyedő jégkristályok miatt ezek leginkább a látóhatárhoz közel figyelhetők meg, gyakran a 22 fokos haló jobb vagy bal szélén, esetleg egyszerre mindkét oldalon, mindig a napkoronggal egy magasságban.

Melléknapot igen gyakran lehet átúszó kondenzcsíkon látni, és bár sose tart sokáig, de ha valaki jókor pillant az égre, akkor igen szép fényes és színes melléknapot láthat (ugyanez igaz a mellékholdra is). Melléknap leginkább alacsony napállásnál szokott kialakulni, de ha magasabb a napállás, akkor kissé távolodik a mellékhold a naptól, és 22 foknál messzebb lesz tőle.

Alsó állású délibáb

A légkörrel kapcsolatos fénytörési jelenségek közül talán a leggyakoribb, amit szinte mindenki látott már amikor nyáron, rekkenő hőségben autózott valahová sík terepen. Ilyenkor az erős napsugárzás felmelegíti a talajfelszínt (így például az aszfaltot), amely a felette levő légrétegeket fokozatosan fölforrósítja. Szélcsendben a különböző hőmérsékletű levegőrétegek nem keverednek, és mivel sűrűségük eltér, a rajtuk áthaladó fényt eltérítik. Így alakulnak az autóutakon látható nyári “pocsolyák”, amikben a távolabb elhaladó autók visszatükröződni látszanak.

Torzult nap

Naplementekor és napkeltekor figyelhető meg a légkörünk lencsehatásának köszönhető fénytörési jelenség, aminek következtében az amúgy tökéletes kör alakú központi égitestünk ellapuló, ellipszis formát ölt a horizont közvetlen közelében. A jelenség oka, hogy a levegőrétegek követik a Föld domborulatát, az eltérő vastagságú, sűrűségű és fénytörésű légrétegek a Napból érkező, a földfelszínnel párhuzamosan hajló fény útját torzítják. 

Érdekes folyománya ennek, hogy amikor mi azt látjuk, hogy a Nap érinti a horizontot, addigra a Nap valójában már a horizont alatt tartózkodik, és a hozzánk érkező fénysugarak tulajdonképpen a horizont alól érkeznek a szemünkhöz.

A napot azért nem látjuk ilyenkor tökéletesen kereknek, mivel a Napkorong tetejéről, illetve aljáról érkező fénysugarak eltérő mértékű törésen mennek keresztül. A fehér, sárga, narancs, vörös színváltozást pedig a fehér fényt alkotó, eltérő hullámhosszúságú színes fénysugarak eltérő mértékű szóródása okozza.

Naposzlop

Leginkább sík terepen, naplemente, napfelkelte idején figyelhető meg bizonyos körülmények közt a nap fölötti függőleges fényoszlop. Ezt a fajta fényvisszaverődési jelenséget általában a nagyobb méretű lapos jégkristályok felületéről visszaverődő fény hozza létre, és sokszor akkor is látható, ha a Nap a horizont alatt van.

Éjszakai világító felhők

Nyáron, naplemente után, amikor már épp csak dereng az ég alja a nyugati égbolton csodaszép, érdekes szerkezetű, neonkék felhőket lehet olykor megfigyelni. Az elképesztően különleges világító felhők magasan, 80-90 km-en, a mezoszféra és az ionoszféra találkozásánál, azaz valahol a világűr határán születnek mikrometeoritokra kondenzálódott, fagyott vízpárából, amiről a már horizont alatt lévő Nap fehér fénye visszaverődik, a mezoszférán áthaladva kékes árnyalatot kapva.

Az előbbiekből kitalálható, hogy az éjszakai világító felhőknek vajmi kevés közük van a földfelszín időjárásához, sokkal inkább a mezoszférába vízpárát juttató emberi tevékenységhez (pl. rakétahajtóművek égéstermékeként). Kialakulásuk nehezen jósolható meg előre, leginkább nyár elején érdemes látványos foszlányaikat keresni a késő alkonyi ég messzeségében.

Színjátszó felhők

Gyakorlatilag ez a leggyakoribb légköroptikai jelenség. Ha van – nem átlátszatlan – felhő és van fény, akkor szinte mindig létrejön. Igazán látványos színeket ideális feltételek esetén ad, de színességet láthatunk akár egy nyári gomolyfelhő peremén, fodrain is, ha a felhő mögött van a Nap. Kialakulásának feltétele, hogy a viszonylag vékony felhőben, egyenletes eloszlású és méretű cseppek legyenek jelen, amelyen a fény elhajlást szenved. Mivel a fény elhajlásának mértéke spektrumfüggő, a fény színeire bomlik.

A színjátszó felhő jelensége a Nap, vagy a Hold mellett egyaránt kialakulhat, azonban a Naphoz közel kialakuló jelenséget nehezebb észrevenni a Nap erős fénye miatt. A színek többnyire összevissza jelennek meg, de bizonyos esetekben koncentrikus köröket alkotnak (ez utóbbi jelenség a koszorú, amire később külön kitérünk).

Holdkoszorú

Az egy vagy több, eltérő színű koncentrikus kör megjelenése a kellően vékony és egyenletes cseppeloszlású rétegfelhőn a fény irizálásának, azaz elhajlási tulajdonságának köszönhető, mint fentebb, a színjátszó feléhőknél már említettük. 

A holdkoszorú hazánkban elég gyakori, egy évben többször is látható. A népnyelv azt mondja rá, hogy "udvara van a Holdnak" és általában esőzés előjelének tartják, ami nem teljesen alaptalan, rétegfelhők ugyanis gyakran érkeznek esőt hozó melegfrontok előfutáraként.

A holdkoszorú körei annál szabályosabbak és a színek annál látványosabbak, minél homogénebbek a felhőben a vízcseppek.

Napkoszorú

A holdkoszorú édestestvére, azonban megfigyelését nagyban nehezíti a sokkal vakítóbb közvetlen napfény. A Nap körül kialakuló koszorú megjelenése nemcsak a felhőben lévő vízcseppek homogenitásától, de méretétől is függ: 10μm körül nagy, széles sávok, intenzív színek alakulnak ki. 20μm cseppméretnél a sávok keskenyebbek, de a színspekrum ismétlődése jól megfigyelhető. 30-40μm cseppméret felett a jelenség halványabb, de a sávok ismétlődése látványosabb.

Napkoszorú megfigyeléséhez mindenképp érdemes kitakarni valamivel a Napot, elkerülendő a szemünk károsodását.

Kondenzcsíkárnyék

Pár hete csak, hogy a Meteorológiai Világszervezet (WMO) új felhőatlaszában külön helyet kapott cirrus homogenitus-ként a kondenzcsík (nevében is utalva arra, hogy emberi hatásra alakul ki). A repülőgépek hajtóművének égéstermékeként megjelenő hosszú, fehér felhőképződményt mindenki ismeri, arra viszont talán sokan nem figyeltek még fel, hogy bizonyos körülmények közt, az égbolt összefirkálásán kívül más jelenségeket is láthatunk velük kapcsolatban. Az egyik ilyen a kondenzcsíkárnyék.

A kondencsíkárnyék alapvetően két módon jöhet létre: vagy az alacsonyan lévő nap a kondenzcsík fölötti felhőre veti az árnyékot, vagy ha magasabb a nap állása, akkor a kondenzcsík alatti felhőrétegre vetül az árnyék. Az eredmény mindkét esetben érdekes térbeli élményt nyújt.

Ködív

Bár megjelenésében nagyban hasonlít a szivárványhoz, a ködív nem fénytörési, hanem fényelhajlási jelenség, amivel éjszaka és nappal egyaránt találkozhatunk, kellően ködös időben. Megfigyeléséhez körülbelül az a szerencsés pozíció szükséges, amikor előttünk a hömpölygő ködfelhő van, hátunk mögött pedig a Nap, alacsonyan a horizont fölött. A szivárványtól eltérően színes sávok helyett egy, vagy több fehér ív alkotja, nem véletlen, hogy fehér szivárványnak is nevezik.

Tyndall-sugarak

Szintén a gyakori jelenségek közé tartoznak a John Tyndall ír fizikusról elnevezett sugarak. Gomolyfelhős időben igen látványos, ahogy a felhő Nappal ellentétes oldalán világos és sötét színű sávok váltakoznak legyezőformát alkotva. A jelenségre egyszerű a magyarázat: a felhő által leárnyékolt területeken látjuk a sötétebb sávokat, míg ahová akadálytalanul eljut a Nap fénye, ott a világosabb sávokat.

Ha a Nap már a horizonton, vagy az alatt tartózkodik, akkor ezt a jelenséget alkonyati sugaraknak nevezzük.

+1: Szivárványok

(Ugye senki nem hitte, hogy a végére nem rakunk be pár szivárványos képet?) Igazából nem annyira gyakori, de mégis a legismertebb légköroptikai jelenség, talán azért, mert igen látványos, könnyen felismerhető és észrevehető. Megjelenésének feltétele, hogy mondjuk egy kiadós nyári zápor alatt, után a Nap viszonylag kis magasságból akadálytalanul világítsa meg a vele ellentétes oldalon hulló esőfüggönyt. Ilyenkor az apró, gömb alakú vízcseppeken megtörő és visszeverődő, mindeközben alkotó színeire bomló fény színes félkört alkot (igazából teljes kört, de az a földön állva nem észlelhető, csak a levegőből).

Sokféle szivárvány és hozzájuk kapcsolatos jelenség létezik (másodlagos, harmadlagos ív, küllős szivárvány, tükör-, és ikerszivárvány stb), zárásképp jöjjön egy vörös szivárvány, ami naplementekor figyelhető meg, és mivel a lemenő nap fényében is a vörös szín dominál, ezért a szivárvány színeiben is ez a szín lesz a hangsúlyos.