Halot

Halot ovat valoilmiöitä, jotka syntyvät valon taittuessa ja heijastuessa jääkiteistä. Ranskalainen luonnontutkija, apotti Edme Mariotte (1620-1684) liitti ensimmäisenä halojen muodostumisen jääkiteisiin. Kidetutkimuksen eli kristallografian uranuurtaja, ranskalainen fyysikko Auguste Bravais (1811-1863) selitti ensimmäisenä, miten valon kulku kiteissä aiheuttaa tavallisimmat halot; useimmat selitykset ovat tosin osoittautuneet osin virheellisiksi. Häneltä ovat peräisin monet haloihin liittyvät nimitykset.

Tavallisimmin halot syntyvät 5-10 kilometrin korkeudella harso- ja untuvapilvissä, jotka peittävät taivaan ohuena huntuna. Haloja voi odottaa näkevänsä, kun Aurinko paistaa ohuen yläpilvikerroksen lävitse. Muutaman kerran vuodessa haloja voi näkyä verhopilvessä ja sadejuovaisessa hahtuvapilvessä, jotka molemmat luetaan keskipilviin. Talven pakkaspäivinä lähellä maanpintaa leijailevat jääkiteet aiheuttavat myös haloja.

Taivaalla halot näkyvät renkaina, kaarina ja läiskinä. Haloja ei esiinny pelkästään Auringon läheisyydessä, vaan ne saattavat ulottua eri puolille taivasta. Halo voi pysytellä näkyvissä tuntikausia, mutta esimerkiksi sivuaurinko saattaa syttyä loistamaan ohikulkevassa cirrus-kuidussa vain muutaman kymmenen sekunnin ajaksi. Yleensä halot ovat himmeitä, mutta joskus ne voivat olla jopa sateenkaarta kirkkaampia.

Joissakin haloissa näkyy kaikkia spektrin värejä, toiset taas ovat valkeita. Eri värit taittuvat kiteistä eri tavoin. Valon heijastuessa väreihin hajoamista sen sijaan ei tapahdu. Siten värikäs halo on merkki siitä, että valo on kulkenut jääkiteen lävitse. Sekä kiteen sisään mennyt että siitä ulos tullut säde ovat taittuneet ja samalla hajonneet eri väreiksi.

Koska monet halot syntyvät pilvissä, jotka näyttävät säikeisiltä tai kuitumaisilta, himmeitä valkeita haloja voi olla vaikea erottaa itse pilven kirkkaammista tihentymistä. Jos kirkastuma pysyy paikoillaan Auringon suhteen pilvien liikkeestä huolimatta, kyseessä on todellinen halo. Yläpilvet näyttävät liikkuvan usein melko hitaasti, joten taivasta voi joutua tarkkailemaan kauan ennen kuin ilmiön luonne selviää.

Varmuudella todennettuja halomuotoja tunnetaan jo viitisenkymmentä erilaista. Niistä suurin osa on kuitenkin harvinaisia. Esimerkiksi Suomessa yleisinä voidaan pitää vain kahdeksaa halomuotoa, joita tavataan ainakin kymmenen kertaa vuodessa. Kaikkein yleisimpiin haloihin lukeutuvat 22 asteen rengas, auringonpilari, sivuauringot ja 22 asteen rengasta sivuavat kaaret. Näitä halomuotoja havaitaan Suomessa vuoden kuluessa keskimäärin jopa 2-3 kertaa viikossa.

Suomessa paras aika halojen katseluun on kevät. Huhti-toukokuussa maamme yllä on runsaasti sopivia harsopilviä. Näissä pilvissä näkyvät komeimmat ja harvinaisimmat halot. Lisäksi keväisin Suomen yllä esiintyy suhteellisen vähän keski- tai alapilviä, jotka estävät ylempänä syntyvien halojen näkymisen. Talviaikaan, jolloin täysikuu loistaa korkealla, on hyvä aika Kuun halojen katseluun. Kovilla talvipakkasilla näkyy haloja myös lähellä maanpintaa leijuvissa jääkiteissä.

Maapallolla on joitakin alueita, joilla haloja näkyy paljon. Runsaasti upeita haloja nähdään Etelämantereen sisäosissa. Pohjoisella pallonpuoliskolla Suomen leveysasteilla on myös melko hyvät olosuhteet halojen havaitsemiseen.

Halot esittävät pääosia halonäytelmissä. Halonäytelmässä voi esiintyä useita erilaisia halomuotoja, mutta kyseessä voi olla myös yhden halomuodon monologi. Näytelmä voi kestää muutamasta minuutista useaan tuntiin. Parhaimmillaan halonäytelmässä on samanaikaisesti nähty yli 20 eri halomuotoa. Halonäytelmät, joissa näkyy kovin monia halomuotoja, ovat kuitenkin todella harvinaisia. Tavallisesti halonäytelmässä näkyy yhtä aikaa 1-4 muotoa. Halonäytelmät voivat näkyä samanaikaisesti laajoilla aluella. Koko Skandinavia saattaa olla harsopilven peittämänä, jolloin halonäytelmä saattaa ulottua kaikkien Pohjoismaiden alueelle.


Yleisimmät halomuodot. Tavallisesti vain 1--3 näistä muodoista on näkyvissä samanaikaisesti, ja vain verraten harvoin halot kehittyvät yhtä täydellisiksi kuin kuvassa. Aurinko on kuvassa 20° korkeudella. Auringonpilari ei yleensä näy Auringon ollessa näin korkealla; toisaalta Auringon ollessa matalalla ja olosuhteiden suotuisat pilari voi kehittyä jopa yli 20° korkuiseksi.



Seuraavassa taulukossa on lueteltu Suomessa esiintyvät halomuodot ja niiden esiintymistiheydet N keskimääräisellä paikkakunnalla (Pekkolan ja Sillanpään mukaan). Jos luku on ykköstä pienempi, haloa ei havaita joka vuosi; esimerkiksi 0.1 tarkoittaa, että halo nähdään kerran keskimäärin kymmenessä vuodessa.

HalokideN
Tavanomaiset halomuodot
22° rengas satunnainen 130
auringonpilari pylväs/laatta 110
sivuauringot laatta 90
22° rengasta sivuavat kaaret pylväs 90
zeniitinympäristön kaari laatta 40
46° rengasta sivuavat kaaret pylväs 20
46° rengas satunnainen 15
horisonttirengas pylväs/laatta 10
ala-aurinko (1) pylväs/laatta 0--20
Pyramidikiteiden aiheuttamat renkaat
9° rengas (Van Buijsen) pyramidi 1--5
18° rengas (Rankin) pyramidi 1--5
20° rengas (Burney) pyramidi 0.2
23° rengas (Barkow) pyramidi 1--5
24° rengas (Dutheil) pyramidi 0.3
35° rengas (Feuillée) pyramidi 0.1
Pyramidikiteiden aiheuttamat kaaret
9° parroidit pyramidi 1
9° sivuavat kaaret pyramidi 0.5
18° lateraalikaaret pyramidi 1--5
20° parroidit pyramidi 0.1
20° sivuavat kaaret pyramidi 0.3
23° parroidit pyramidi 1--10
24° lateraalikaaret pyramidi 0.3
24° sivuavat kaaret pyramidi 0.2
Muut harvinaiset halot
Lowitzin kaaret laatta 0.5--1
120° sivuauringot laatta 1--5
Liljequistin sivuauringot (2) laatta 0.3
120° sivuaurinkokaaret laatta 0.07
alasivuauringot (1) laatta 0--10
Parryn kaaret pylväs 1--3
Tapen kaaret pylväs 0.3
aurinkokaari pylväs 0.1
ala-aurinkokaari pylväs 0.2
alavasta-aurinkokaari pylväs 0.05
Wegenerin vasta-aurinkokaaret pylväs 0.5--1
Trickerin vasta-aurinkokaaret pylväs 0.3
Greenlerin vasta-aurinkokaaret pylväs 0.3
vasta-aurinko pylväs 0.3
ellipsihalot (3) tylppä pyramidi1--3

(1) Esiintymistiheys vaihtelee suuresti. Pohjois-Suomessa näitä haloja esiintyy runsaasti maanpinnan lähellä leijuvissa jääkiteissä.
(2) Pitkulaisia diffuuseja kirkastumia, joiden ilmansuunta (atsimuutti) poikkeaa keskimäärin 150--160° Auringosta.
(3) Ellipsihalomuotoja tunnetaan nykyisin ainakin kolme erilaista. Ellipsin koko muuttuu huomattavasti Auringon korkeuden mukana.