Tomorrow being Saint Patrick ’ s Day, I thought it would be interesting to Stage on one of the popular myths of this day about a beautiful atmospheric phenomenon: the rainbow.
legendan mukaan jokaisen sateenkaaren päässä istuu Menninkäinen, jonka kuvaillaan olevan korkeintaan kaksimetrinen. Menninkäisten oletetaan käyttävän kaiken aikansa ahkerasti kenkien tekoon, ja legendan mukaan jos niihin voi kiinnittää katseensa tarpeeksi kauan, heidän on pakko paljastaa kultaruukkunsa olinpaikka. Ajatus siitä, että sateenkaaren päässä olisi kultaruukku, on peräisin jostain vanhasta Euroopasta.
yli 30-vuotisen meteorologin urani aikana olen nähnyt monia sateenkaaria, mutta en ole vielä löytänyt yhtään Menninkäistä … tai kultaruukun. Mutta värikäs spektaakkeli itsessään on varmasti synnyttänyt monia samanlaisia legendoja ja anekdootteja sukupolvien saatossa.
Raamatun mukaan sateenkaari on merkki Jumalan ihmiskunnalle antamasta lupauksesta, ettei hän enää koskaan tulvi maan päälle. Sateenkaaret osoittavatkin usein, että sade on mennyt ohi. Yleensä on aurinkoista, kun näet sateenkaaren, mutta sadepilvet (yleensä cumulonimbus ) ovat vain lyhyen matkan päässä.
sateenkaaren näkemiseen tarvitaan kaksi ainesosaa: auringonvalo ja sadepisarat.
veden Prisma
auringonvalo on värien seos. Kun se kulkee lasisen prisman läpi, osa valosta taipuu eli taittuu enemmän kuin muut osat. Prismasta lähtevä valo leviää jatkuvaksi värikaistaksi, jota kutsutaan spektriksi. Värit menevät punaisesta, joka taipuu vähiten, oranssin, keltaisen, vihreän ja sinisen kautta aina violettiin, joka taipuu eniten.
ja aivan kuten prisman läpi kulkeva auringonvalo taipuu, myös vesipisaroiden läpi kulkeva auringonvalo taipuu. Näin taivaalle syntyy ilmakehän auringon spektri kaikkien nähtäville: sateenkaari.
sateenkaari on yksinkertaisesti ryhmä pyöreitä tai lähes pyöreitä värikaaria, jotka näkyvät taivaassa valtavana kaarena. Sadepisarat toimivat kuin pienoisprismat, taittaen tai rikkoen auringonvalon eri väreiksi sekä heijastaen sitä spektrin tuottamiseksi.
sateenkaaria nähdään usein rankkasateen vanavedessä. Ne tulevat, kun auringonvalo murtuu sadepilvien läpi.
voit luoda itsellesi keinotekoisen sateenkaaren puutarhaletkulla. Seiso vain selkä aurinkoon päin ja säädä letku hienoksi suihkeeksi. Sateenkaaria voi nähdä myös vesiputouksen suihketta vasten.
yksittäisessä eli primaarisessa sateenkaaressa on punaista keulan ulko-tai yläosassa ja sinistä sisäpuolella. Yleensä kaaren säde on noin neljäsosa näkyvästä taivaasta eli 42 astetta punaisesta. Kun lähistöllä on sadekuuroja, katso vain aurinkoa vastapäätä olevaan taivaan osaan 42 asteen kulmassa varjostasi; jos on sateenkaari, siellä se on.
ensisijainen keula johtuu valosta, joka tulee pisaroiden yläosaan ja lähtee yhden sisäisen heijastuksen jälkeen, joten tämä keula on aina kirkkaampi kuin toissijainen keula, jossa auringonvalo heijastuu kahdesti sadepisaroiden sisällä.
joskus primäärin ulkopuolelle muodostuu toisiojousi. Se on himmeämpi, ja värit ovat päinvastaiset: punainen sisältä, violetti ulkopuolelta. Toissijainen sateenkaari muodostuu 51 asteen kulmaan varjostasi; se on aina himmeämpi ja katoaa yleensä nopeammin kuin ensisijainen.
kahden rusetin välinen alue näyttää suhteellisen tummalta, sillä siitä puuttuvat kokonaan sekä kerran että kahdesti heijastuneet säteet.
on jopa todisteita kolmannesta tai tertiäärisestä sateenkaaresta, joka on nähty harvoin, ja muutamat havainnoitsijat ovat jopa kertoneet nähneensä nelinkertaisia sateenkaaria, joissa himmeä uloin kaari oli väreilevä ja sykkivä.
Snell vai Descartes?
emme voi täysin varmuudella sanoa, kuka oli ensimmäinen, joka antoi oikean selityksen sateenkaarien aiheuttajille, vaikka kunnia annetaan yleensä ranskalaiselle René Descartesille (1596-1650), filosofille ja kirjailijalle, joka kirjoitti muodollisen ja systemaattisen keskustelun aiheesta kuuluisan teoksensa ”A Discourse On Method” liitteeseen vuonna 1637.
Descartes oletettavasti teki tarkan laskelman niistä poluista, joita valonsäteet kulkivat lasisen vesipallon läpi eri kohdissa (simuloiden sadepisaraa) ja määritti siten niiden taittokulmat; se oli ratkaisu matemaattiseen ongelmaan, jota tiedemiehet olivat vältelleet kahden vuosituhannen ajan ja joka oli avain sateenkaaren ilmiön selittämiseen.
mutta huomaa, että sanoin Descartesin ”oletettavasti” tehneen tuon laskelman. Kuten kävi ilmi, Willebrord Snell, Hollantilainen tähtitieteilijä ja matemaatikko, oli löytänyt matemaattisen taittumislain 16 vuotta ennen Descartesin väitöskirjaa aiheesta. Snell ei kuitenkaan onnistunut julkaisemaan löytöjään ja kuoli vuonna 1626. Sitten, noin 80 vuotta myöhemmin, Snellin muistiinpanojen löytymisen jälkeen, syntyi kiista, kun jotkut syyttivät Descartesia siitä, että hän oli jotenkin nähnyt Snellin käsikirjoituksen ja ottanut löytönsä omiin käsiinsä.
lopputuloksena oli, että lännessä, erityisesti englanninkielisissä maissa, valon taittumisen laki tuli tunnetuksi Snellin lakina, kun taas Ranskassa sitä kutsutaan Descartesin laiksi.
vaikka Descartes on saattanut selittää, mikä sateenkaari on, hän ei olisi voinut tehdä sitä ilman noita valon taittumisen laskelmia. Mutta voiko hän tai Snell täysin hyvittää tämän osan selityksestä, emme ehkä koskaan tiedä.
missä ja milloin etsiä
merimiehet ovat jo pitkään tienneet, että sateenkaaria voidaan käyttää sään ennustamiseen. Yleisesti ottaen sadekuurot ja ukkosmyrskyt liikkuvat lännestä itään, mikä vahvistaa vanhaa sanontaa:
sateenkaari aamulla, merimiehen varoitus; sateenkaari yöllä, merimiehen ilo
aamulla aurinko on idässä; nähdäkseen sateenkaaren on katsottava kohti länttä, jossa sataa. Koska sadesää tulee yleensä lännestä, ota varoitus aamun sateenkaaresta. Yöllä (no, oikeastaan enemmän myöhään iltapäivällä, mutta ”iltapäivä” ei rimmaa ”ilo”) aurinko on läntisellä taivaalla; kun sade tai ukkonen on jo ohittanut sinut, se yleensä vetäytyy kohti itää, jossa näet sateenkaaresi.
ja koska sadekuuroja on enemmän myöhään iltapäivällä kuin varhain aamulla, myöhäisiltapäivällä sateenkaarihavaintoja on paljon useammin kuin aamulla ja tästä syystä sateenkaaren ilmaantuminen liittyy yleensä sään paranemiseen.
jos aurinko laskee tai nousee, voidaan nähdä täysi puolijousi. Jos aurinko sattuu olemaan 42 astetta tai korkeampi horisontin yläpuolella, et voi nähdä sateenkaarta, koska se olisi horisontin alapuolella.
käsivarren mitassa puristettu nyrkkisi on suunnilleen 10 astetta, joten jos aurinko on noin” neljä nyrkkiä ” horisontin yläpuolella, et näe sateenkaarta.
ainoa mahdollisuus nähdä sateenkaari tuohon aikaan olisi lentokoneesta tai korkean vuoren huipulta. Lentokone tarjoaisi parhaan mahdollisuuden nähdä 360-asteinen sateenkaari heijastettuna maata vasten, mutta se on näky, jonka vain harvat ovat saaneet nähdä.
muunlaisia sateenkaaria
toisentyyppisiä rusetteja, jotka on värjätty punaisiksi tai punaisiksi ja vihreiksi, voi esiintyä primääristen ja sekundääristen rusettien kanssa. Toisinaan, useita bändejä väriä voidaan nähdä vain sisällä ensisijainen sateenkaari. Näitä ylimääräisiä nauhoja kutsutaan supernumeraarisiksi sateenkaariksi, ja ne selitti englantilainen tiedemies Thomas Young vuonna 1803 tajutessaan valon koostuvan aalloista. Ne johtuvat valon diffraktiosta (taipumisesta).
kuten olemme nähneet, useimmat sateenkaaret johtuvat auringonvalosta ja näkyvät päiväsaikaan, mutta toisinaan meidät palkitaan vilaukselta täysikuun tai lähes täysikuun aiheuttamasta kuujousesta. Kuukuuroja havaitaan useimmin trooppisten saarten ympäristössä, kuten Karibialla, missä paikalliset sadekuurot voivat jatkua pitkälle yöhön. Useimmat ilmoittavat niiden olevan valkoisia, mutta optisia ilmiöitä käsittelevistä suosituista luennoistaan tunnettu Robert Greenler epäilee, että kyseessä on fysiologinen tekijä. Hän huomauttaa, että alhaisilla valaistustasoilla silmä menettää väriherkkyytensä niin, että tavallinen monisäikeinen jousi näyttää valkoiselta. Ja kyllä kuukuvissakin näkyy värejä, mutta valokuvaajalle se näytti valkoiselta.
lopuksi, harkitse tätä pientä (kultaa?) nugget: ei kaksi ihmistä, vaikka he saattavat seistä vierekkäin, koskaan näe samaa sateenkaarta. Miksi? No, koska sadepisarat ovat jatkuvasti liikkeessä, niin sen ulkonäkö muuttuu aina ja keula on ympyrän kaari, jonka keskipiste on viivalla, joka ulottuu auringosta tarkkailijan silmään. Koska kahden ihmisen silmät eivät voi olla samassa paikassa avaruudessa samaan aikaan, jokainen tarkkailija näkee eri sateenkaaren.
Muista siis: aina kun näet sateenkaaren, se on ainutlaatuinen omalla upealla tavallaan!
- Loistosateenkaari Etelämantereen yllä
- miksi sateenkaaren päähän ei päästä?
- Kuvagalleria: lukemassa pilviä