Vallom és tapasztalom, hogy a természet minden eleme igazi kincs. A tavaszi vadvirágok, az illatos szellő, a nyári zápor vagy a hófödte hegcsúcsok egytől-egyig megdobogtatják a szíveket. A minket körülvevő növények és a kertjeinkben, parkjainkban, erdőinkben lakó élőlények mellett azonban az időjárás is a természet egészének fontos részét képezi, mégis jóval kevesebben mozognak otthonosan ebben a témakörben, mint a fentebb említett témákban.
Ebben a cikkben összeszedtem néhány olyan légköroptikai jelenséget, amelyek nem csak gyakoriak, de látványosak is, mégis kevesen ismerik a keletkezésük okát, helyét vagy jelentésüket, de sokszor még a nevüket sem igazán. Nem fizikus-meteorológus szemmel, inkább egyfajta természetjáró-noteszrészként, tudományos, mégis értelmezhető segédletként gyűjtöttem össze a leggyakoribb és legérdekesebb égi jelenségeket, melyeket látva akár mi magunk is következtethetünk az előttünk álló napok időjárására.
Mi az a légköroptika?
A légköroptika a fizika és a meteorológia találkozási pontja: azt vizsgálja, hogyan viselkedik a fény a Föld légkörében. Amikor a napfény áthalad a levegőn, vízcseppeken, jégkristályokon vagy porszemcséken, szóródik, megtörik vagy visszaverődik – ezekből a kölcsönhatásokból születnek az égbolt legszebb jelenségei. A szivárvány, a vörösbe hajló naplemente, a Hold körüli fényudvar vagy a felhők gyöngyházfényű irizálása mind ugyanannak a fizikai törvényszerűségnek a különböző megnyilvánulásai.
A legtöbb légköroptikai jelenség nemcsak szép és különleges, hanem az időjárás alakulásáról is információt adhat. Régen nem léteztek meteorológiai modellek, radarok vagy műholdas előrejelzések, ezért az emberek az ég jeleiből próbálták megállapítani, milyen idő várható a következő napokban. Déd- és ükszüleink sokszor ezekből a jelenségekből következtettek az időjárás változásaira – és sok esetben a mezőgazdasági és állattartási munkálatokat is ezekhez igazították. Sokak számára lehet ismerős a mondás: „Udvara van a Holdnak, eső lesz” vagy „vörös az égalja, szél lesz.” Ezek a népi megfigyelések generációról generációra, szájról-szájra hagyományozódva maradtak fenn, és jól mutatják, hogy a légköroptikai jelenségek nemcsak a közelgő időjárást jelezhetik, hanem az aktuális állapotáról is képet adnak.
Évszázadokkal, de még évtizedekkel ezelőtt is, az emberek sokkal szorosabb kapcsolatban éltek a természettel, mint ma. Mindennapi életük és megélhetésük nagyban függött az időjárástól, ezért fontos volt számukra, hogy felismerjék a természet jeleit. Tapasztalatból tudták, hogy bizonyos égi jelenségek megjelenése után milyen időváltozás következhet, így fel tudtak készülni az előttük álló napokra. Ugyanakkor sok jelenség okát hosszú ideig nem értették. Ezeket gyakran égi jelnek tekintették, és úgy gondolták, hogy valamilyen felsőbb erő üzen számukra. Erre utal az is, hogy az égen látható különös fényjelenségekben emberi vagy természetfeletti alakokat véltek felfedezni, holott nem jelentettek ezek sem mást, mint azt, hogy dolgoztak a fizika törvényei.
Halojelenség – fénygyűrű az égitestek körül
A halo a Nap vagy a Hold körül megfigyelhető légköroptikai jelenség, amely jellegzetes fénygyűrűként jelenik meg az égitest körül. Kialakulása a felső troposzférában, nagyjából 8–12 kilométeres magasságban lebegő fátyol- és pehelyfelhőkhöz köthető, amelyek apró jégkristályokat tartalmaznak. A kristályokon áthaladó fény megtörik és visszaverődik, leggyakrabban egy 22 fokos sugarú körgyűrűt rajzolva az égitest köré. Az utóbbi évtizedekben a légiforgalom növekedésével a jelenség gyakrabban észlelhető, mivel a repülőgépek kondenzcsíkjai nyomán kialakuló mesterséges felhőkben is létrejöhetnek a szükséges jégkristályok. A fénykoszorú látványa – különösen telihold idején – sokak számára emlékezetes élmény, ugyanakkor a jelenség mögött pontosan leírható fizikai folyamatok állnak.
A jelenség gyakran az esőt vagy havat hozó melegfront előhírnöke, mert a szükséges cirrus- és cirrostratus felhők sokszor csapadék előtt jelennek meg. A halóhoz melléknapok vagy érintőívek is társulhatnak, amelyek tovább gazdagítják a látványt. A népi időjóslás nemcsak a holdudvar meglétét, hanem méretét és élességét is figyelembe vette, ebből következtetett a várható időjárásváltozásra.
Fényoszlop – amikor az ég függőlegesen ragyog
Napkeltekor vagy napnyugtakor olykor világos, függőleges fénysáv húzódik az égitest felett vagy alatt. Ilyenkor a Nap közel helyezkedik el a horizonthoz, és fénye a magas légkörben lebegő, nagyobb méretű, vízszintesen orientálódó lapkristályok felületéről verődik vissza. A szükséges jégkristályok többnyire fátyolfelhőkben vagy nagyon hideg, tiszta időben, alacsonyabb légrétegekben lebegnek.
A naposzlop a Nap felett vagy alatt is megjelenhet, és gyakran akkor is látható, amikor az égitest már a horizont alatt jár, de fénye még eléri a magasban elhelyezkedő kristályokat. Nem kizárólag a Naphoz kötődik: hasonló fényoszlop kialakulhat a Hold, sőt más, kellően fényes égitestek – például bolygók vagy fényes csillagok – esetében is. A naposzlop tehát látványos, ugyanakkor fizikailag jól értelmezhető légköroptikai jelenség, amely a fény és a jégkristályok kölcsönhatásának sajátos eredménye.
Glória és a brockeni kísértet
A nagyon látványos, de már jóval ritkábban megfigyelhető glória nevezetű jelenség elsősorban a hegyvidékeken alakul ki, túrázás, esetleg hegymászás közben pillanthatjuk meg legnagyobb valószínűséggel. A jelenség megfigyelésére egyszerre van szükségünk két időjárási körülményre, ködre és napsütésre is.
Hegyekben túrázva vagy repülőgépről nézve lehet részünk a nem mindennapi élményben: a Nappal ellentétes irányban, az úgynevezett antiszoláris pont körül színes, koncentrikus gyűrűk jelenhetnek meg. Ezt nevezzük glóriának. A pont jól meghatározható: a megfigyelő árnyéka mindig ebbe az irányba mutat, így annak meghosszabbítása kijelöli a keresett pontot. A jelenség elnevezése nem véletlen, hiszen a színes sávok gyakran éppen a megfigyelő fejének árnyéka körül rajzolódnak ki, mintegy „fénykoszorút” formálva. Ha a gyűrűk közepén a megfigyelő árnyéka rajzolódik ki (amely lehet épület vagy torony árnyéka is) – néha felnagyítva, sejtelmes formában – a jelenséget brockeni kísértetnek hívjuk. A legenda szerint, aki ezt látja, azt majd a hegyekben fogja utolérni a halál. A látvány egyszerre megkapó, misztikus, de pontosan magyarázható fizikailag.
Tyndall-effektus – láthatóvá váló fénysugarak
Amikor a felhők közül áttörő napsugarak fénycsóvákat rajzolnak az égre, vagy ködben kirajzolódik egy zseblámpa fénynyalábja, a Tyndall-effektust látjuk. A levegőben lebegő apró részecskék szórják a fényt, így annak útja szemmel is követhetővé válik.
Nevét felfedezőjéről, John Tyndall ír természettudósról kapta, aki elsőként írta le részletesen a jelenség optikai hátterét. A folyamat lényege, hogy a kolloid mérettartományba eső részecskék – amelyek nagyobbak a valódi oldatok molekuláinál, de kisebbek a durva szuszpenziók szemcséinél – hatékonyan szórják a fényt, ezáltal láthatóvá téve annak útját az adott közegben.
A jelenség a mindennapokban is könnyen megfigyelhető. Klasszikus példája, amikor a felhőréteg résein áttörő napsugarak látványos fénycsóvákat rajzolnak az égre, vagy amikor ködös, párás időben egy zseblámpa fénynyalábja kirajzolódik a levegőben. Ilyenkor a levegőben lebegő apró vízcseppek és aeroszolrészecskék szórják a fényt, így annak terjedési iránya szemmel is követhetővé válik. Amikor a Nap még az égbolton van, megfelelő beesési szög esetén a sugarak fentről lefelé szélesednek, ellenben, ha a Nap már nem látható az égen, úgy a fénycsóvák ellentétes irányban figyelhetők meg.
Felhőirizáció – gyöngyházszínek az égen
Az irizáló, vagy színjátszó felhők akkor jelennek meg, amikor a közel azonos méretű vízcseppeken a napfény elhajlik. A felhők peremén ilyenkor zöldes, rózsaszínes, gyöngyházfényű árnyalatok tűnnek fel. A jelenség feltétele, hogy a fényforrás a felhő közelében helyezkedjen el az égen, miközben maga a Nap gyakran részben takarásban van, ami elősegíti a színek észlelhetőségét. Minél egyenletesebb a cseppek mérete, annál szabályosabb a színmintázat. A jelenség leggyakrabban középszintű felhőzetnél figyelhető meg.
Bizonyos esetekben a színek koncentrikus körökbe rendeződnek; ezt a formát koszorúnak nevezzük. A koszorú jelensége különösen akkor látványos, ha a cseppek mérete rendkívül egyenletes, és a fényforrás közvetlen közelében figyelhető meg. Noha a színjátszó felhők szinte bármely évszakban előfordulhatnak, leginkább középszintű felhőtípusoknál – például az altocumulus egyes változatainál – válnak kifejezetten feltűnővé.
Ködív – a szivárvány halvány rokona
A ködív a szivárványhoz hasonló optikai jelenség, ám kialakulásának fizikai háttere eltér attól, hiszen a ködív a ködöt alkotó, rendkívül apró vízcseppekhez kapcsolódik. Ezek a parányi részecskék jóval kisebbek az esőcseppeknél, ezért a fény színekre bontása nem válik látványosan elkülönülő sávokká, hanem az ív többnyire fehéres árnyalatban jelenik meg. A jelenség megfigyelésének feltétele hasonló a szivárványéhoz: a megfigyelőnek háttal kell állnia a Napnak, miközben előtte kiterjedt ködréteg helyezkedik el. Leggyakrabban a reggeli órákban alakul ki, amikor a Nap még alacsonyan jár a horizont felett, és a vele ellentétes égboltrészen összefüggő ködfelhő található. Ilyenkor az úgynevezett antiszoláris pont környezetében tűnhet fel az ív. Legtöbbször egy vagy több halvány, fehéres, esetenként csak enyhén színezett ív rajzolódik ki. Ritkább esetben nemcsak a napfény, hanem a holdfény is előidézheti a jelenséget, bár ilyenkor a fényerő kisebb volta miatt kevésbé feltűnő formában látható.
A légköroptikai jelenségek egyszerre szépek és beszédesek. Megfigyelésük nem igényel különleges eszközöket – csupán figyelmet és egy kis kíváncsiságot. Az égbolt látványos jelenségei mögött minden esetben pontos fizikai törvények működnek, mégis képesek megőrizni azt a fajta csodát, amely évszázadok óta foglalkoztatja az embert.
Borítókép: Víg Tamás
Mit jelentenek a turistajelzések?
Kisokos túrázóknak
