eronn.net > astronomi > solsøyle         English version

Solsøyle over Falkfangarhøa i Trollheimen

Klikk for å se større bilde
Solsøyle over Falkfangarhøa, fotografert sent i november rett etter solnedgang.
Blåhø rett til høyre for søylen, Okla til venstre. Fotografert fra Gråfjellet nær Jøldalshytta 1243 moh.
Synsfeltet er 12.5 x 9.4 grader. Klikk på bildet for å se større versjon og detaljer om kamerainnstillinger.

Bildet ovenfor ble tatt på en skitur nord i Trollheimen sent i november. Det var kuldegrader i lufta og relativt lite vind. Legg merke til lyssøylen som står rett opp fra sola som nettopp har forsvunnet under horisonten. Dette kalles en solsøyle (sun pillar på engelsk). Søylen har samme diameter som sola og er imponerende skarpt tegnet. Hvis du klikker på bildet får du fram en større versjon der solas diameter er avmerket (0.54 grader).

Solsøyler skyldes flate iskrystaller som faller langsomt gjennom atmosfæren. Hvis lufta er rolig vil de flate krystallene orientere seg omtrent horisontalt i lufta på tvers av fallretningen (likedan som et skip som driver uten motor eller seil vil legge seg på tvers av vindretningen). Når sollyset treffer disse horisontale isflakene på undersiden vil det ikke bøyes av sideveis, men bare reflekteres nedover. Vi ser derfor en søyle av reflektert lys rett over sola. Reflektert sollys som ses til høyre og venstre for solsøylen skyldes iskrystaller og andre partikler som er orientert mer tilfeldig slik at lyset spres i mange retninger. Hvis du leser diskusjonen nedenfor så vil du se at de iskrystallene som bidrar til solsøylen må ha en orientering som avviker fra horisontalt med mindre enn 2 til 4 grader.

Iskrystaller i lufta kan også resultere i andre merkelige fenomener, slik som en lys ring rundt sola (også kalt halo) med en 22 grader radius, eller såkalte "hunder" some er lyse punkter på hver side av sola - også disse 22 grader vekk fra fra sola. Disse fenomenene har sammenheng med iskrystallenes spesielle sekskantede form. Du kan lese mer om dem og se eksempelbilder hvis du følger lenkene nederst på denne siden.

Illustrasjonene nedenfor viser strålegangen til sollys som reflekteres fra forskjellige steder på himmelen mot en observatør. Størrelsen til iskrystallene er sterk overdrevet. Den venstre figuren viser situasjonen sett fra et punkt langt bak observatøren. De reflekterende krystallflatene står da vinkelrett på strålelinjene. Det betyr at de er parallelle med sirkler som har sola som sentrum. Nær toppen av fotografiet ovenfor er solsøylen ganske diffus og en kan ane at søylebredden kanskje har økt til det dobbelte av hva den er nær horisonten. Det må bety at relativt få av de iskrystallene som befinner seg en halv soldiameter utenfor den egentlige kanten til solsøylen reflekterer lys mot kameraet. Iskrystaller som reflekterer lys mot kameraet fra denne posisjonen må helle 2.1 grader sideveis (en halv soldiameter utgjør 1/28 av avstanden fra horisonten til bildekanten og 1/28=sin(2.1º)). Dette betyr at det er en sterk overrepresentasjon av iskrystaller (per enhets helningsvinkel) som heller mindre enn 2,1 grader.

Figuren til høyre nedenfor illustrerer at det faktisk er nødvendig med en viss spredning i helningsvinkelen til krystallene for at vi skal kunne se søylen særlig høyt opp på himmelen. Sollyset kommer inn fra høyre langs parallelle linjer. Jordkrumningen gjør at observatøren ikke kan se sola direkte. Ved å studere refleksjonsvinklene i forhold til krystallene kan man se at krystallflatene må helle svakt ned mot observatøren for at lyset skal treffe ham/henne. Den nødvendige helningsvinkelen er lik halvparten av elevasjonsvinkelen fra horisonten opp til iskrystallen. Siden det er 7.2 grader fra horisonten opp til bildekanten må krystaller som bidrar til solsøylen øverst på bildet helle ca. 7.2/2 = 3.6 grader.

   
Strålegangen til sollys som reflekteres mot observatøren. Til venstre: Sett fra et punkt langt
bak observatøren. Bare krystallet i midten vil bidra til solsøylen. Til høyre: Sett fra siden.

Søylen på bildet er atskillig lysere nær horisonten enn høyere oppe på himmelen. En medvirkende årsak til dette kan være at de fleste krystallene heller svært lite. Den viktigste årsaken er nok likevel at vi ser gjennom mye mer atmosfære langt nede på himmelen enn høyere opp. Dermed kan iskrystaller bidra med refleksjoner over en større strekning.

Lenker:

Klikk for å se større bilde       Klikk for større bilde
Til venstre: Enda et bilde av samme motiv. Klikk på bildet for å se større versjon og detaljer.
Til høyre: Satellittbilde med siktelinjen mot sola inntegnet i blått, Hentet fra maps.google.com.

 

Erlend Rønnekleiv, www.eronn.net
erlend.web&eronn.net [erstatt & med @]