Säteilyturvakeskuksen ja Ilmatieteen laitoksen tutkijat ovat voineet valokuvin näyttää, miltä taivas näyttää UV-valossa.
"Lord Rayleigh onnistui 1800-luvun loppupuolella selittämään, miksi taivas on sininen. Häntä ennen ongelmaa oli pohtinut mm. Leonardo da Vinci. Rayleigh osoitti, että ilmamolekyylit sirottavat auringonvalon lyhyitä aallonpituuksia paljon tehokkaammin kuin pitkiä. Siksi pilvetön taivas näyttää siniseltä", Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Anders Lindfors kertoo.
Ilmatieteen laitoksen ja Säteilyturvakeskuksen tutkimuksessa haluttiin selvittää, miltä taivas näyttää UV-valossa. Tutkimuksessa otettiin räätälöidyllä kameralla UV-valokuvia taivaasta ja maisemasta. UV-valokuvat näyttävät hyvin konkreettisella tavalla, kuinka taivaan hajavalon määrä kasvaa lyhyille aallonpituuksille mentäessä.
"Aiemmin tätä tietoa on esimerkiksi oppikirjoissa esitetty paljon teoreettisemmin. Siitä huolimatta, että aihepiirin oppikirjat ja teoria ovat minulle vuosien varrelta tuttuja, ymmärsin asian paljon kouriintuntuvammin kun näin Lassen ottamat UV-valokuvat. Näen, että työmme tuo uuden intuitiivisen työkalun Rayleigh-sironnan havainnointiin ja ymmärtämiseen. Valokuvilla voi myös tutkia muita UV-säteilyyn liittyviä piirteitä", Lindfors jatkaa.
Vaikka taivas näyttää ihmissilmälle siniseltä, auringon UV-säteet siroavat ilmamolekyyleistä vielä sinistäkin valoa tehokkaammin. Suomen oloissa maan pinnalle saapuvasta UV-säteilystä tyypillisesti vähintään puolet tulee hajasäteilynä. Hajasäteilyllä tarkoitetaan sellaista säteilyä, joka on sironnut esimerkiksi ilmamolekyyleistä tai pilvistä kulkiessaan ilmakehän läpi. Näin ollen taivaalta, kaikkialta muualta kuin auringon suunnasta, tuleva säteily on hajasäteilyä ja pilvettömän taivaan sinisyys on hajasäteilyn ilmentymä.
Kameran normaalikanavia hyödyntämällä saatiin tietoa myös punaisen, vihreän, ja sinisen valon käyttäytymisestä. Kuvat osoittavat, kuinka taivaan hajasäteily käyttäytyy eri aallonpituuksilla. Esimerkiksi kesäinen kumpupilvi erottuu selvästi tummaa taivasta vasten punaisen kanavan kuvassa. Kun siirrytään kohti lyhyempiä aallonpituuksia eli vihreään ja siniseen kanavaan, taivaan hajavalo kasvaa pikkuhiljaa voimakkaammaksi, kunnes UV-valossa taivas on lähes yhtä kirkas kuin pilvi.
Tutkimusprofessori (tenure track) Anders Lindfors, Ilmatieteen laitos, puh. 050 433 1055
Erikoistutkija Lasse Ylianttila, Säteilyturvakeskus, puh. 09 7598 8455
Tutkimukseen liittyvä artikkeli ilmestyi Bulletin of American Meteorological Society (BAMS) –lehden syyskuun numerossa 2016.
Lindfors ja Ylianttila (2016): Visualizing Rayleigh Scattering through UV Photography, BAMS, 1561—1564, http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-D-14-00260.1
Ilmatieteen laitoksen meteorologit Twitterissä: http://twitter.com/meteorologit
Ilmatieteen laitoksen tiedeuutisointia Twitterissä: http://twitter.com/IlmaTiede
Ilmatieteen laitoksen viestintä, puh. 050 530 3871, [email protected]
© Koodiviidakko Oy - Y-tunnus 1939962-1