Miért Hawaii a tökéletes hely a szivárvány számára?

Miért Hawaii a tökéletes hely a szivárvány számára?

Helikopterről kör alakú szivárvány látható a Molokai-szigettel a háttérben. Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

Amikor szivárványt látsz, csak egy kis szeletet nézel a képnek. Az égen átnyúló, jellegzetes sokszínű görbe valójában nem egy „íj”, hanem egy kör, amely részben a látóhatár alá húzódik. A Hawaii-szigetek felett magasodó Steven Busingernek volt olyan szerencséje, hogy elkészült a szivárvány: egy 360 fokos színhurok.



„Mindig előfordulnak szivárványok a Föld körül, de sok ilyen szivárványt nem látunk” – mondja Steven Businger, atmoszférikus tudós, a Hawaii Mānoa Egyetem Óceán- és Földtudományi és Technológiai Iskola professzora. „A szög olyan, hogy a szivárvány valójában a horizont alatt van. Éppen ezért Hawaiin jó móka felmenni egy kisrepülővel vagy helikopterrel, és a levegőből lőni a szivárványokat.”

Ez a madártávlat csak egy a sok megfigyelés közül, amelyeket Businger tett, hogy jobban megértse a természeti csodák mögött rejlő fizikát, geometriát és optikát. Businger szivárványvadász – helikopterekkel repült, ködös vulkáni csúcsokat mászkált fel, és a reggeli közepén kirohan otthonából, hogy dupla szivárványt fényképezzen. Ezek a fantasztikus színsugarak atmoszférikus optikai effektusok, magyarázza Businger, amelyet a folyóiratban nemrég megjelent cikkében ír le. Az Amerikai Meteorológiai Társaság közleménye .

„Gyerekkorom óta rajongok az atmoszférikus optikáért, a szivárvány pedig pofátlan, gyönyörű jelenség” – mondja. 'Sok ember számára ez igazán leköti a figyelmét.'

Szivárvány Oahu felett. Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

A szivárvány receptje meglehetősen egyszerű, mondja Businger: Alapvetően „szükség van egy kis napsütésre és kell egy kis eső”.

Az esőzuhany minden cseppje mini prizmaként működik. A csepp meghajlik (megtöri) és visszaveri (visszaveri) a fényt. A fényhullámok megtörnek, amikor belépnek a cseppbe, visszaverődnek a csepp hátoldaláról, majd még egyszer megtörnek, amikor elhagyja a cseppet. Mivel minden szín hullámhosszának más az energiája, kissé eltérő szögben törnek meg, lehetővé téve a színek szétválását a szivárványban látható spektrumban. Minél egyenletesebb az esőcseppek mérete, annál ragyogóbb a szivárvány, „ahol jobban elkülönülnek a színek” – magyarázza Businger. A fény törése és visszaverődése 42 fokos szöget eredményez. 'Ha a nap a hátadon van, és a fejed árnyékát nézed, akkor a szivárvány 42 fokkal e pont felett van' - magyarázza.

(Jobb szélen) A legmagasabb szivárvány közvetlenül napkelte után következik be, ezt követi a rövidebb szivárványmagasság, amikor a nap magasabbra emelkedik az égen a reggeli órákban, amíg (bal szélen) a szivárvány a horizont alá nem esik, amikor a nap szöge meghaladja a 42 fokot. „A Manoa-völgyben ködös esők jönnek a völgybe, és a téli nap lemegy, és szivárványt hoz létre. Láttam, hogy a szivárvány reggel indul nyugat felé, és fokozatosan eltolódik a nap folyamán” – mondja Businger. „El tudsz képzelni egy szivárványt, amely hét órán át tart? Ez nagyon vicces.' Hitel: Az Amerikai Meteorológiai Társaság közleménye

Hawaiinak is van egy sajátos zárolása a szivárványjelenségekkel kapcsolatban – érvel közleményében Businger. „1993-ban költöztem Hawaiira, és megdöbbentett, hogy mennyi szivárvány van ott.”

A passzátszelek, a gomolyfelhő-borítás, a hegyvidéki terep és a tiszta levegő kombinációja egyaránt hozzájárul a szivárvány észleléséhez a Hawaii-szigeteken. A hegycsúcsok arra kényszerítik az óceán felől érkező passzátszelet, hogy felemelkedjen és lehűljön, „nyitott mintát hozva létre esőzáporokkal és lyukakkal a felhőkben, hogy bejusson a nap” – magyarázza Businger. Ez nem olyan, mint például a Csendes-óceán északnyugati részén, ahol sok eső esik, de rétegfelhők eltakarják a napot. Ezenkívül Hawaii tiszta tengeri levegőjéről ismert. „Néhány vulkáni köd kivételével nagyon tiszta légkör van itt, mert olyan messze vagyunk a szennyező forrásoktól” – mondja Businger. 'És ez nagyon erős napsütést eredményez, amely ragyogó szivárványt eredményez.'

Hawaii hegyei az egyik olyan tényező, amely elősegíti a gyakori, fényes szivárványok kialakulását. Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

Ezek a sokszínű fenségek jelentős jelentőséggel bírnak a hawaii kultúrában. Rendszámokat díszítenek, és a Hawaii Egyetem kabalája, a Rainbow Warriors szerepét játsszák. Szimbolikájuk azonban tovább nyúlik vissza a hawaii folklórba és nyelvbe, mondja M. Puakea Nogelmeier, a Hawaii Egyetem hawaii nyelvének emeritusa professzora, aki tanácsot ad és együttműködik Busingerrel.

A szivárvány gyakran egy határt szimbolizál, mondja, „a fátylat az istenek birodalma és az emberek birodalma között”.

A Lakához és az erdő isteneihez szóló énekből:
Az isten az erdőben lakik
Akadályozza a köd, a sűrű


Az istenek az erdős vidékeken laknak
Elzárja a látótávolságot a tomboló köd és a fényes, alacsonyan fekvő szivárvány (uakoko-véreső)

A hawaii kultúrában a természetfeletti, királyi, szent entitások jelenlétét jelezték, és a költészetben sokféleképpen hivatkoznak rájuk. Ezek a megfigyelések évszázadokra nyúlnak vissza, és a „papi tudományok része” alá tartoznak,Nogelmeiermondja. 'Képeseknek kellett lenniük a jelentősnek ítélt fizikai jelenségek megfigyelésére, azonosítására és értelmezésére.'

Dupla szivárvány Kaiwiban. Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

A szivárvány irizáló sávjai – bármilyen formában vagy formában – lenyűgöző látványt nyújtanak: egy kis színcsík csillog a felhőkben, egy fényes oszlop, amely a kilátásba vérzik, egy sugárzó híd ível át az égen. A hawaii nyelvben speciális kifejezések vannak ezekre a változatos alakzatokra, magyarázza Nogelmeier.

„Angolul azt hiszem, nagyon sokat használjuk a „szivárványt”: szivárvány a felhőkben, szivárvány az óceán felett. Ahol a hawaii ezt jobban megkülönböztetné, és azt mondaná: „Nem, ez a színek oszlopa. Ez egy zenekar.” Ez egy másfajta sajátosság.” Például az alacsony, Földhöz tapadó szivárványokat „uakoko”, az álló szivárványtengelyeket „kāhili”-nek, a halványan látható szivárványokat „punakea”-nak, a holdfénynél látható holdat pedig „ānuenue kau pō”-nak nevezik. '

„Az egyik völgyben itt van a legtöbb szivárvány egész nap. Egyszerűen csak arról van szó, hogy köd van-e, és bárhol is süt a nap, figyelje a szivárvány másik oldalát” – mondja Nogelmeier. „Valójában egy legenda végének fizikai megtestesülése lenne. Ez az a személy, akit aztán dacoltak, és természetfölöttivé vált, aki továbbra is megjelent és vigyázott az emberekre. Tuahine, a nővér eső mindig visz magával szivárványt .”

Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

A szivárvány szépsége sok emberben rezonál. Businger szerint a szivárvány a természettel való kapcsolatteremtés egyik módja lehet.

„Ez arra késztet bennünket, hogy egy helyben álljunk, és valóban megnézzük, mi történik” – mondja. Businger, Paul Cynn és munkatársai a szivárványos üldözés hozzáférhetőbbé tétele érdekében kifejlesztették a RainbowChase alkalmazás , amely radar időjárási információkat használ, amelyek segítenek a hawaii felhasználóknak megállapítani, hogy látnak-e szivárványt a közelben. A csapat azt tervezi, hogy kiterjeszti az alkalmazás lefedettségét az Egyesült Államokra és több országra.

Businger azonban azt mondja, hogy ahol általában szivárványt látunk, az éghajlatváltozás miatt megváltozhat. Egy jövőbeli tanulmányhoz Businger és kollégája klímamodelleket használnak a csapadékeloszlás változásának megértésére. „Néhány helyen egyre szárazabb, máshol pedig nedvesebb. Ráadásul a felhők egyre… kevésbé rétegesek és helyenként gomolyfelhősödnek” – mondja. Az eredményeket még közzé kell tenni, de Businger szerint „a felhők természetének változása és az eső mennyiségének változása fogja megváltoztatni a szivárványok eloszlását”.

Nem tudsz betelni ezzel a vibráló szemüveggel? Tekintse meg a szivárványjelenségek sokféleségét és Businger magyarázatát a mögöttük rejlő tudományról az alábbi galériában!



Moonbows

Holdív Kihei városa felett, Kula felől nézve, a Hawaii Maui-n. hitel: Arne-kaiser/ Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

A szivárvány nem csak nappal látható. Éjszaka „holdíveket” láthat. „Amikor a Holdat látja, általában a napról visszavert fényt nézi” – mondja Businger, de hozzáteszi, hogy sok teliholdból vagy csaknem teliholdból származó fényre van szükség ahhoz, hogy lássunk egy holdívet. Mivel a fény halványabb, a holdívnek kevésbé különálló színei vannak, mint a szivárványnak, de „Hawaii-on, mivel olyan tiszta a levegő, a holdívek világosabbak, és le lehet fényképezni”.

Dupla szivárvány

Alacsony, Földhöz tapadó kettős szivárvány. Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

Talán a leghíresebben elfogták ez a videó , a kettős szivárvány két visszaverődés eredménye a cseppekben – nem csupán egy. Az elsődleges, jobban megkülönböztethető szivárvány az egyedi szivárványokon látható tipikus töréssel és visszaverődéssel jön létre. De a második meghajlásnál a fény „olyan módon éri a cseppet, hogy valójában a csepp aljába kerül” – magyarázza Businger. A fény megtörik, amikor belép, kétszer visszaver belsőleg, és még egyszer megtörik, mielőtt elhagyná a cseppet, mondja. „A szög, amelyet bezár, 51 fok. És ez az 51 fokos szög kilenc fokkal magasabbra teszi, mint az elsődleges íj 42 foka. Tehát kilenc fokkal magasabb az égen” – mondja. 'És mivel van egy extra visszaverődés, a színek megfordulnak, alul piros, felül indigó.'

Még kettőnél több visszaverődés is lehetséges a cseppekben – így elméletileg hármas, négyszeres és ötszörös szivárványt kaphat, mondja Businger. De sajnos ezekhez nehéz hozzájutni. „Minden visszaverődéssel elveszít egy kis fényt a csepp hátulján. Ezért nagyon ritka, hogy láthatjuk ezeket a szivárványokat.”

Kapcsolódó cikk

Hullámtörés a Felhőkben

Dicsőség

Felhőív (balra) és a helikopter árnyékát körülvevő dicsőség. Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

Ha egy felhőn keresztül repülsz repülőgépen vagy helikopteren, akkor egy izzó gyűrűt láthatsz a vízi jármű árnyéka körül. „Olyan ez, mintha a szivárványmintát néznénk egy CD-n” – mondja Businger. Ezeket a „glóriáknak” vagy „szoláris glóriáknak” nevezett fényudvarokat a napfény egyenletes felhőcseppek általi szórása okozza, magyarázza Businger. Hasonló jelenség a Nap vagy a Hold körül is megfigyelhető, de vigyázni kell, nehogy elvakítsuk magunkat, ha megpróbáljuk megnézni – mondja. 'Ha van egy magas felhője, amely vékony és egyenletes felhőcseppekből áll, akkor valami úgynevezett 'koronát' képez, amely szivárványszínű a Nap vagy a Hold körül és közel.

Egyszínű szivárvány: piros és fehér szivárvány

A „felhőív”, más néven „ködív” és „fehér szivárvány”. Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

Nem minden szivárvány árasztja el a színek teljes spektrumát. Kétféle szivárvány létezik, amelyek egyetlen színt jelenítenek meg.Vörös szivárvány akkor fordulhat elő, ha a nap alacsony szögben lóg. Ha egy kis szennyezés van a levegőben, a részecskék hatására a kék és zöld fény szétszóródik, magyarázza. „Olyasmi, mint egy kis füst vagy szmog a Kilauea vulkánból, olyan helyzetet teremthet, hogy a zöld és kék fény nagy része szétszóródik. Ami utána maradt, az egy vöröses-narancssárga fénycsík.”

A második típus a fehér szivárvány , más néven „felhőív” vagy „ködíj”. Megpillanthatja ezeket a halvány, izzó íveket felhő-, köd- vagy ködfoszlányokban, ahol a cseppek olyan kicsik, hogy szétszórják a fényt és elmossák a színeket. „Mivel mindegyik összemosódik, újra fehér fény lesz, és ez fehér szivárványt ad” – mondja. „A hely, ahol a legtöbb fehér szivárványt láttam, a Mauna Kea tetején van. A tetején állsz, és lenézel a felhőfedélzetre, ami nagyon közel van hozzád délután, és süt a nap, és látod ezt a fehér íjat.'

Egy szivárvány, egyedülállóan a tiéd

Köszönetnyilvánítás: Steven Businger

Ha a barátod mellé állnál, hogy egy szivárványt nézhess, mindketten két különböző csepphalmaz színeit látnák az esőzuhany alatt. Ez azt jelenti, hogy technikailag két különböző szivárványt lát. 'Minden szivárvány 42 fokos szögben jön ki [minden néző] fejének árnyékából' - mondja Businger. 'Ez az oka annak, hogy két ember nem látja pontosan ugyanazt a szivárványt.'

Tehát, amikor legközelebb szivárványt észlel, az az Ön egyedi, színes fénysugara, amely a saját szivárványa.