Nebeská kouzla ledových krystalků

Romantické povahy oceňují oranžový či růžový západ slunce, blankytně modrá obloha částečně pokrytá oblaky ukazuje nádherně ostré kontrasty. Okraje kupovitých oblaků mají za příznivých podmínek perleťově zářící okraje, a když přijde na jaře rychlá přeháňka, rozvine se na obloze oblouk duhy. Většina barevných efektů pozorovatelných na obloze vzniká díky vodním kapičkám, které se vyskytují převážně v dolní polovině troposféry, do výšky zhruba 7 km nad zemským povrchem.

Nenápadné, ale nezapomenutelné

Obrazce, které na obloze kreslí ledové krystalky spolu se slunečními paprsky, jsou mnohem jemnější a vzácnější, a tak si jich často ani nevšimneme. O to jsou však působivější a jejich spatření většinou zanechá v člověku nezapomenutelný pocit. Odborně se nazývají halové jevy (v řečtině se slovem halos označoval sluneční kotouč, případně štít), neboť nejčastěji lze pozorovat obrazce ve tvaru kruhu nebo jeho části. K dnešnímu dni je zdokumentováno několik set různých úkazů patřících do skupiny halových jevů a většina z nich je velmi vzácná. Jen zhruba dvacet z nich jsou úkazy častější, rozeznatelné i netrénovaným okem.

Světlo a mráz

V našich podmínkách můžeme halové jevy pozorovat obvykle na horách za jasného a mrazivého počasí, kdy je ve vzduchu větší koncentrace ledových krystalků. Lze je však spatřit v průběhu celého roku a objevují se i v nížinách, a to na oblacích typu cirostratus (řasová sloha), které jako průsvitný závoj zakrývají celou oblohu nebo její část.

Tyto oblaky jsou tvořeny pouze ledovými krystalky a typicky se tvoří ve výškách okolo 10 km ve velmi studeném vzduchu, v zimě pak i níže. Halové jevy se utváří kolem Slunce případně i Měsíce. Obecně však vznikají kolem jakéhokoli většího zdroje světla, třeba i lampy veřejného osvětlení. Vhodné podmínky pro pozorování nastanou, když je zdroj světla zakrytý například stromem nebo komínem.

Nejčastěji můžeme spatřit halový kruh kolem Slunce. Podle vzdálenosti od zdroje rozlišujeme malá hala o úhlovém poloměru 22° a velká o poloměru 46°. Kruhy o jiných poloměrech nazýváme pyramidální hala. Napravo nebo nalevo od slunečního kotouče (výjimečně zároveň) se někdy objevují boční slunce – parhelia. Čím je Slunce výše nad obzorem, tím jsou parhelia dále od kruhu malého hala, zůstávají však v rovině Slunce. Efektní obrazec vzniká tehdy, když jsou boční slunce součástí velkého hala. Mezi relativně časté úkazy patří rovněž halový sloup a dotykové oblouky; zřídka lze zahlédnout také další oblouky (pojmenované po svých objevitelích).

Lom paprsků

A jak dokážou krystalky ledu vytvořit tuhle krásu? Děje se tak při průchodu světelného paprsku skrz krystalky o velikosti v řádech setin mm, které jsou stavební jednotkou sněhových vloček. Jednu vločku tvoří stovky až tisíce takových krystalků. Většina z nich jsou šestiboké hranoly s protáhlou vertikální osou nebo destičky se širší základnou. 

Světelné paprsky se při průchodu krystalkem lámou a rozkládají na barevné spektrum. Proto lze v obrazcích rozeznat jednotlivé barvy podobně jako u duhy, pruhy jsou ovšem mnohem slabší a nejblíž ke Slunci je vždy červená barva. Výjimku tvoří halový sloup, kdy světlo neprochází skrz ledový krystalek, ale odráží se od plochy, na kterou dopadá. Proto není duhové, ale zlatavě žluté, bílé nebo oranžové – podle výšky Slunce nad obzorem.

Poloha krystalků

Typ halového jevu závisí na druhu krystalků a jejich orientaci vzhledem k dopadajícím paprskům. Pro vznik parhelií je nutná svislá osa a shodné natočení krystalků, halové kruhy vidíme, pokud jsou hranoly natočeny různě vzhledem k dopadajícím paprskům. Oblouky se zase tvoří při průchodu paprsku krystalkem s nakloněnou osou.

Oba typy krystalků mohou mít kromě toho jehlancovitá (pyramidální) zakončení. To znamená, že na jejich spodní a horní hranu jsou napojené šestiboké jehlance. Právě tyto hranoly vytvářejí různé typy pyramidálních hal. Podrobný popis vzniku halových jevů lze najít na internetových stránkách http://ukazy.astro.cz/halo.php, odkud pocházejí doprovodné fotografie k tomuto článku, nebo v publikaci Pozoruhodné jevy v atmosféře (J. Bednář, 1989).

Halový jev spatří během svého života jen někteří z nás, přestože podle statistiky se na daném místě objeví každý druhý den, byť jen na pár minut. Šance pro pozorného pozorovatele jsou proto poměrně veliké. Až si tedy příště všimnete bělavého závoje na modré obloze, zakryjte si Slunce dlaní a pozorně se dívejte. Rozhodně to stojí za to!