•  

Miraaž (23.02.2011 00:00)

Autor: Jüri Kamenik

 
Foto: Krista Mullamaa
Autori kommentaar: Päikestõus kargel hommikul, lihtsalt hingematval ilus oli. tehtud Sõmerul 22.02 kell 7.43
JK: Päikese kuju on moondunud, tegemist on miraaži ühe vormiga! Põhjuseks erineva tihedusega õhukihid, millelt valgus peegeldunud ja jõudnud vaatlejani veidi erinevaid teid pidi.

Miraaž on optiline nähtus, mille puhul on eemalasuvad objektid moonutatud kujuga ja/või ebaharilikus asukohas, näiteks võivad muutuda nähtavaks silmapiiri taga olevad reaalsed objektid või on tõusva/loojuva päikese kuju moonutatud. Enamasti on korraga olemas nii asukoha- kui ka kujumoonutus.

Miraaži põhjuseks on valguse suuna muutumine või peegeldumine atmosfääris, nii et valgus jõuab vaatlejani ebaharilikust kohast. Miraaži puhul on vajalikud erineva tihedustega õhukihtide olemasolu, sest valguse murdumisnäitaja sõltub keskkonnatihedusest, seega samuti õhu tihedusest. Valguskiirtel on omadus kalduda tihedama õhu poole, kui need läbivad erineva tihedusega õhukihte. Kuna õhu tihedus muutub siiski sujuvalt, ehkki teatud juhtudel võib see olla üsna hüppeline, siis toimub ka valguse murdumine pidevalt, mida nimetatakse refraktsiooniks.

Igapäevaselt me ei mõtlegi ilmselt sellele, et eespool kirjeldatud valguse omaduse tõttu on näiteks päeva pikkus (aeg, mil päikeseketas on horisondist kõrgemal) mitu minutit pikem. Selle põhjuseks on astronoomiline refraktsioon, mis seisneb selles, et atmosfääri sisenenud valgus kaldub maapinna poole, sest atmosfääri madalamates kihtides on õhu tihedus palju suurem kui ülemistes kihtides. Astronoomilise refraktsiooni tõttu ei näe maapealne vaatleja päikese, kuu, tähtede jt objektide tõelist asukohta, v. a. juhul, kui need asuvad seniidis, vaid need paistavad oma tõelisest asukohast kõrgemal. Sellest ka päeva pikkuse suurenemine.

Maapinnalähedases õhukihis võib tiheduste erinevuste tõttu samuti tekkida märgatav valguskiirte tee kõverdumine, mida nimetatakse maapinnalähedaseks refraktsiooniks. Vahet tehakse mitmel miraaži tüübil, olenevalt temperatuuri vertikaalprofiilist, sellest tulenevalt õhu tiheduse muutumisest ja valguskiirte teest.
Kui maapind kuumeneb tugevasti, siis langeb tavaliselt õhutemperatuur teatud õhukeses kihis ülimalt kiiresti ja seetõttu kõrguse suurenedes maapinnast õhu tihedus ei muutu või isegi kasvab. Seetõttu levivad valguskiired maapinnaga üpris paralleelselt või isegi kalduvad pisut kõrgemale ning nii tundub eemalasuv objekt olevat horisondist madalamal. Seda nimetatakse alumiseks miraažiks ja see on tüüpiline kõrbelistele aladele.
Kui valguse teekonnale jäävad erineva tihedusega õhukihid, siis liigub valgus nagu peeglite vahel ja võib väga kaugete vaatlejateni jõuda. Nii ilmuvadki nähtavale objektid, mis jääksid muidu horisondi taha.

 
Foto: Ivo Aksli. Miraaž
Hiiumaa - Rohuküla jääteel 20.02.2011. Umbes 5 km kaugusel rannast tekkis nagu 2 silmapiiri, mille vahelt paistis läbi Päike, põõsad ja puud venisid pikaks vastu ülemist silmapiiri. Külma merel -19 kraadi, rannas -13 kraadi

 
Foto: Jüri Talts
Autori kommentaar: Pilt on tehtud Türisalu panga juurest ilusal päikeselisel päeval. Kummaline on aga selle pildi juures see tagumine lumi horisondil, mis tundub õhus hõljuvat. Märkasin seda pilti tehes ning tegin horisondist veel mitu kaadrit, kus kõigil lumi õhus tundus hõljuvat. Ei oskagi seletada seda, kas on tegemist atmosfääri efektiga, mis sellise puhta peegelduse sinna horisondi alla lõi ...
JK: Mõlemal fotol on tegemist ülemise miraažiga, mille põhjuseks on aluspinna kohal olev väga külma õhu kiht.

Kui maapinna lähedale koguneb/tekib väga külma õhu kiht, aga selle kohale jääb soojem õhukiht (inversioon), siis väheneb õhu tihedus kõrgusega esialgu väga kiiresti. Seetõttu kaldub valgus maapinna poole ning eemalasuvad objektid näivad olevad kõrgemale tõstetud. Seda nimetatakse ülemiseks miraažiks ja see on iseloomulik kohtadele, kuhu koguneb külm õhk (nõod ja orud), jää- ja lumeväljadele. See on tüüpiline samuti siis, kui jaheda veekogu kohal on soe õhk.
Kui erineva tihedusega õhukihid libisevad üksteise suhtes, siis näib ka objekt muutuvat ja liikuvat ning seda nimetatakse fatamorgaanaks.


Skemaatiline joonis alumise miraaži tekkimisest.
Joonis: Rick Manning

Päikesepaistelise ilmaga võib tihti näha eeskätt asfaltteedel vesiseid laike või triipe. Ka see kuulub miraažide hulka ja tekib seetõttu, et tee kohal on tugevasti soojenenud õhukiht ja sealt peegeldub vastu taevas. Ka eemalasuvad autod võivad olla moonutatud väljanägemisega. Tegemist on alumise miraažiga.
Mõnikord on madalal horisondi kohal asuv päike või kuu moonutatud väljenägemisega, sagedamini sakiliste servadega või lamenenud. Sellegi põhjuseks on erinevate tihedustega õhukihid, millelt peegeldub valgus nii, et see jõuab vaatlejani mitmest suunast.

Olemas on veel külgmiraažid, mille puhul tekib kujutis originaalobjektist paremale või vasakule. 

Eelmised artiklid:

Valgussambad – pilkupüüdev halonähtus on tänavuse talve trend (28.01.2012) Foto: giordanobruno Kui õhus hõljub jääkristalle, siis võib näha mitmesuguseid halonähteid. Enamasti tuulevaikse ja väga külma ilmaga ilmaga tekivad õhus hõljuvate jääkristallide (kujutab endast tegelikult nõrka lume-või pilvekristallisadu) puhul valgussambad. Need asuvad mõne valgusallika, sealhulgas autotulede kohal. Tihti tekivad sambad ka päikese kohal ja all.

Mis on uduvikerkaar ja kuidas see tekib? (22.09.2009) Kaie Avistu on saatnud pilte uduvikerkaarest:  

Videvikuvastased kiired pärastlõunase Tiskre kohal (19.09.2013)

Seniidikaar (circumzenithal arc) ehk Bravais´ kaar 19. septembril (21.09.2012) erikEST Kiudpilvevikerkaar 19. septembril pildistati üht suhteliselt haruldast halonähtust, mis kannab nime seniidikaar (circumzenithal arc) ehk Bravais´ kaar.

Pilved ja hämarikunähtused 19. septembril (lisatud fotosid!) (22.09.2009) 19. septembri päikeseloojang oli väga värvikas. Ilm oli soe ja juba õhtupoolikul tekkis taevasse iseloomulikke kõrgrünkpilvi ja selle mustreid. Sarnased pilved tekivad taevasse sageli just sügisesel ajal, kui õhumass on soe või väga soe.

Rubriik valgus ja värv looduses (18.09.2009) Foto: Eve Chamkhi Tasapisi hakkan lugejatele tutvustama mitmesuguseid valdavalt meteoroloogilise optikaga seotud nähtuseid, efekte, värvidemänge jne, seda enam, et looduslikku valgust jääb iga päevaga pisut vähemaks ja valgusega seonduv tõmbab ehk rohkem tähelepanu.

Kastemäng päikeselisel hommikul (pühasära ja opositsiooniefekt) (18.09.2009) Hommikul selge ilmaga, kui lõppenud ööst on rohule jäänud kaste, võib märgata üsna huvitavat nähtust: kui vaatame kastest muru nii, et päike jääb otse selja taha, siis pea varju ümbruses (täpsemalt antisolaarses punktis) on märgatavalt heledam oreool, mis vastavalt kauguse suurenedes pea varjust muutub üha nõrgemaks kuni on üle läinud tavalise heledusega kastetilkadega muruks.


Arhiiv

Telefon: 6 610 845

E-post: ilm@ilm.ee

Rohkem: Kontakt | Reklaam