Meteorologiassa irisenssin aiheuttaa ilmiö, joka tunnetaan nimellä irisenssi. Irisenssi koostuu epäsäännöllisistä väriläiskistä pilvissä lähellä aurinkoa tai jopa kuuta. Tämä optinen ilmiö voidaan selittää osittaisilla tai epätäydellisillä koronalla, koska ne syntyvät saman valon diffraktioprosessin kautta kuin vesipisarat.
Tässä artikkelissa selitämme yksityiskohtaisesti, mitä irisenssi on ja miltä se näyttää visuaalisesti.
Mitä ovat irisenssi
Pilvien ääriviivat ja niiden herkät läpikuultavat kuitulangat tarjoavat joskus mahdollisuuden tarkkailla kauniita väriloistoa. Keskikokoisissa ja suurissa pilvissä yleensä esiintyvä kaunis hohde johtuu valon diffraktioilmiöstä, kun auringon tai kuun säteily osuu kulmassa lukemattomiin pieniin, samankokoisiin vesipisaroihin ja jääkiteisiin.
Helmiäishohto jakautuu epäsäännöllisesti pilveen, vaikka yleisintä on, että värit näkyvät kaistoina pilven reunoilla, vaikka ne voivat näkyä myös laikuina. Värit ovat hyvin puhtaita, sekoittuvat hienovaraisesti ja kattavat vihreän ja violetin sävyjä sekä muita näkyvän spektrin värejä. Keskikokoisissa pilvissä helmiäishohto saa usein helmiäismäisen rakenteen. Helmiäishohtoisia värejä sisältävät pilvet ovat yleisempiä kuin aiemmin on ajateltu, vaikka tämä optinen ilmiö usein unohdetaan . Aurinkolasien käyttö auttaa näkemään ne, varsinkin jos auringon kiekko on puiden, rakennusten jne. peitossa. Joskus väri on kuitenkin niin voimakas, että ilmiötä on vaikea sivuuttaa.
Jos aurinko on lähellä pilviä meidän sijainnistamme, voimakas valo häikäisee meitä ja estää meitä näkemästä värejä, ellemme käytä edellä mainittuja aurinkolaseja tai sopivaa suodatinta. Tällöin annamme periksi valon ja värien maagiselle spektaakkelia. Eri sävyjen intensiteetti vaihtelee suuresti, ja joskus ne esittävät täydellisen sekoituksen eläviä ja eloisia värejä.
Iridescence johtuu valon useista heijastuksista, kun se kohtaa pieniä alijäähtyneitä vesipisaroita ja jääkiteitä, jotka muodostavat korkean ja keskitason pilviä. Yksi tämän optisen ilmiön avaimista on hyvin samankokoisten hydrometeorien läsnäolo. Interferenssiilmiö erottaa eri värit havaitsemillamme aallonpituuksilla, moduloiden tulevaa valoa siten, että tuloksena oleva signaali vahvistuu joillakin alueilla ja vaimenee toisilla.
Voimme nähdä irisenssin vain, kun olemme oikeassa kulmassa sen luoneen pilven alueen suhteen. Samanlaisia olosuhteita voi esiintyä joidenkin arkipäiväisten esineiden pinnoilla, kuten öljytahrat, saippuakuplat tai tiettyjen perhosten ja hyönteisten siivet.
Irisenssin optiset vaikutukset
Ilmakehämme on kohtaus erilaisille meteorologisille esityksille, joista monet ovat optisia ilmiöitä, jotka syntyvät auringonvalon vuorovaikutuksesta viereisen ilmakehän vesipisaroiden kanssa, joten näkymämme on värikäs taittumisen kautta. Näistä voidaan nimetä halo, sateenkaari, päivä ja yö, irisoiva.
Erityisesti iridesanssilla ei ole koronan symmetriaa, ja pilvien sisällä on hajanaisia ja epätäydellisiä värilaikkuja tai niiden reunoilla on värillisiä juovia . Esimerkiksi maanpinnalta käsin tarkkailijat näkevät sateenkaaria koronan sijaan, kun pilvet ovat liian pieniä muodostaakseen symmetrisiä koronasilmukoita tai kun Aurinko tai Kuu ei ole suoraan pilven takana.
Helmiäishohtoiset pilvet syntyvät auringonvalon diffraktiosta pienten vesipisaroiden tai jopa pienten jääkiteiden läpi, jotka muodostavat näitä pilviä ja jotka yksittäin sirottavat auringonsäteitä. Suuremmat jääkiteet luovat haloja, jotka johtuvat pikemminkin taittumisesta kuin helmiäishohtoisuudesta. Tämä eroaa myös sateenkaareista, jotka johtuvat samasta syystä suurempien pisaroiden taittumisesta . Jos pilven osat sisältävät samankokoisia pisaroita tai kiteitä, kumulatiivinen vaikutus voi saada ne ottamaan pilven värin.
Tätä ilmakehän ilmiötä usein luullaan sateenkaareksi, vaikka todellisuudessa se on hyvin erilainen ilmiö, vaikka se on muodostunut samoissa olosuhteissa. Sateenkaaren väri riippuu sadepisaran koosta ja kulmasta, josta tarkkailija sitä katsoo. Lisätietoja tästä aiheesta saat kuukaareja käsittelevästä artikkelista.
värikkäitä värejä
Sininen, joka muodostaa kruunun sisärenkaan, on yleensä hallitseva väri, mutta myös punaista ja vihreää voidaan nähdä. Värin kirkkaus kasvaa pisaroiden määrän ja koon tasaisuuden myötä. Kuten kruunujen kanssa, pienet, tasaiset pisarat tuottavat parhaat visuaaliset tulokset.
Näkyvän spektrin sateenkaaren väreihin kuuluvat kaikki värit, jotka voidaan tuottaa yhdellä näkyvän valon aallonpituudella eli puhtaat eli yksiväriset värit. Näkyvä spektri ei kata kaikkia niitä värejä, jotka ihmiset pystyvät erottamaan. Tyydyttymättömiä värejä, kuten vaaleanpunaista tai violetteja muunnelmia, kuten magentaa, ei voida toistaa yhdellä aallonpituudella.
Vaikka spektri on jatkuva, eli värien välillä ei ole rakoa, edellä mainittuja alueita voidaan käyttää arvioina. Kuten minkä tahansa valaistun esineen kohdalla, tässä tapauksessa ilmakehässä olevat vesipisarat absorboivat osan sähkömagneettisista aalloista ja heijastavat loput . Silmä havaitsee heijastuneet aallot ja aivot tulkitsevat ne eri väreiksi vastaavien aallonpituuksien mukaan, ja sateenkaari on yksi tunnetuimmista esimerkeistä tällaisesta optisesta ilmiöstä.
Pilvet suotuisat irisenssille
Jotta tämä ilmiö tapahtuisi, auringonvalon ja sadepisaroiden lisäksi tarvitaan suotuisaa pilvipeitettä. Tässä tapauksessa vasta muodostuneet altostratus- tai altocumulus-pilvet tarjoavat parhaat olosuhteet iridesanssille. On syytä huomata, että auringon iridesanssilla on eloisammat värit , mutta usein valon voimakkuus vaikeuttaa niiden näkemistä. Sitä vastoin kuunvalo tuottaa vaaleampia värejä, vaikkakin ne on helpompi erottaa toisistaan.
Ilmakehässämme tätä ilmiötä voi esiintyä myös muissa tilanteissa muiden tekijöiden, kuten lentokoneiden jättämien jälkien, lisäksi. Rakettien vaikutukset yläilmakehässä voivat tuottaa muun muassa erittäin dramaattisia ja näyttäviä vaikutuksia.
Kun raketti kulkee yläilmakehän läpi, sen pakokaasun vesihöyry kiteytyy muodostaen pieniä jääkiteitä. Nämä kiteet taittavat nousevaa auringonvaloa ja tuottavat hohtavia värejä. On myös olemassa pilvimuodostelmia, jotka ovat hyvin samanlaisia kuin hohtavat pilvet: polaariset stratosfäärin pilvet, jotka tunnetaan myös helmipilvinä tai helmiäispilvinä. Ne ovat kirkkaan pastellisävyisiä pilviä.
Ne koostuvat pienistä jääkiteistä, jotka muodostuvat 15–30 kilometrin korkeudessa noin -50 °C:n lämpötilassa. Niiden jääkiteet toimivat katalyytteinä aerosolien päästämille kasvihuonekaasuille.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää irisenssista ja sen ominaisuuksista.