2008-01-28: Łuk Kerna

poniedziałek, 28 stycznia 2008

28 stycznia 2008 na stronie sieciowej atmosferycznych zjawisk optycznych (http://www.atoptics.co.uk/halo/kern.htm) pojawiło się zdjęcie Łuku Kerna oraz jego komputerowa symulacja. Łuk ten został opisany w 1895 roku przez H. F. A. Kerna w Holandii ale nigdy nie został do tej pory sfotografowany. Historyczne zdjęcia zostały wykonane 17 listopada 2007 roku przez Marko Mikkilä w Sotkamo w Finlandii. Dzięki serii zdjęć udało się pokazać łuk wraz z innymi bardziej jasnymi zjawiskami optycznymi, m.in. kolorowym łukiem okołozenitalny. Marko Mikkilä wykonał serię 16 fotografii, które następnie nałożył na siebie. Cowley nie tylko prezentuje fotografie Marko Mikkila, ale przeprowadza obliczenia komputerowe, które wyjaśniają jak tego typu zjawisko powstaje w przyrodzie.

Łuk Kerna jest bardzo rzadkim atmosferycznym zjawiskiem optycznym powodowanym przez płatkowe kryształy lodu o podstawie prawie trójkątnej. Tego typu kryształy są obserwowane w niskich temperaturach i tworzą pył diamentowy - chmury lodowe zawieszone w powietrzu, które obserwuje się dzięki błyskom odbitego światła od płaszczyzn kryształków.

Zjawisko łuku Kerna jest bardzo słabo widoczne i tworzy halo wokół lokalnego zenitu. Halo to pokrywa się z łukiem okołozenitalnym w dolnej części. Łuk Kerna jest tworzony przez płatkowe kryształy o podstawie bardziej przypominającej trójkąt niż typowe sześciokątne kryształy lodu. Kryształy płatkowe spadają w atmosferze podobnie jak liście, ale ich opadanie jest bardzo wolne ze względu na to, że są bardzo małe.

Zjawisko Kerna jest powodowane przez promienie światła wchodzące przez górną płaszczyznę kryształu i odbite przez płaszczyznę boczną. Promienie wychodzą i są załamywane przez drugą płaszczyznę boczną, która jest pod kątem 60 stopni do pierwszej płaszczyzny odbijającej. Zazwyczaj obserwowane kryształy śniegu mają rozgałęzienia powodowane przez ich wzrost w zmiennych warunkach wilgotności i temperatury. Natomiast pył diamentowy tworzy kryształy bez odgałęzień, często o nietypowej podstawie - prawie trójkątnej lub czworokątnej.

Źródła

Piotr Flatau – Pierwsza fotografia łuku Kerna – własne, 27 stycznia 2008