Professor ja fotograaf selgitavad: kas koit ja eha on erinevad või ainult tajume neid erinevalt

 (2)
päike
Foto: Siim Lõvi

Kas koit ja loojang on visuaalselt erinevad (kui jätta kõrvale ilmakaared) või tajume neid erinevatena vaid psühholoogilistel põhjustel?

Kas on võimalik näiteks foto järgi öelda, kas tegu on päikeseloojangu või –tõusuga, kui vaataja ei tea pildistamise kellaaega ja ilmakaart? (allikas: Imeline Teadus)

Vastab Tartu Ülikooli füüsika-matemaatika emeriitprofessor Rein Rõõm.

"Taeva värvidega tegelev atmosfäärioptika ütleb, et atmosfääri optilised omadused – sh taeva värv – on määratud atmosfääri koostisega.

Atmosfäär koosneb nii-öelda puhtast õhust, millele lisandub aersool – mikroskoopiliste õhus hõljuvate tolmuosakeste kogum.

Aerosool moodustab atmosfääris vine (saastatuma atmosfääri korral ka sudu), mis on ülimalt muutlik. Sõltuvalt aerosoolosakeste arvkontsentratsioonist ja suurusjaotusest võib moodustada erineva paksusega kihte ning veeauru lisandumisel üle minna uduks ja pilvedeks.

Taeva värv on atmosfääris hajunud päikesevalguse meieni jõudva osa domineeriv värvus.

Suurte hajumisnurkade korral (päikesest kaugemal kui 10 päikeseketta nurkläbimõõtu) on peamine päikesekiirguse hajutaja puhas õhk, kusjuures sinist komponenti päikesekiirguse spektris hajutatakse tunduvalt rohkem kui kollast, rohelist või punast (sinist koguni 16 korda enam kui punast). Seepärast on taeva värv päikesest eemal alati sinine.

Seotud lood:

Päikeseketta vahetus läheduses (ehk väikeste hajumisnurkade piirkonnas) on peamine hajutaja aerosoolvine, mis hajutab eri spektraalkomponente enam-vähem ühtmoodi (sinist vaid kaks korda enam kui punast).

See põhjustab säravkuldse oreooli ümber päikese. Oreooli puudumine näitab, et vine puudub ja õhk on aerosoolivaba.

Lisaks hajumisele mõjutab taeva värvi hajunud kiirguse neeldumine teel hajumispunktist vaatlejani. Peamine kiirguse neelaja atmosfääris on taas vine, neelates eelistatult sinist valgust.

Tulemuseks on päikest ümbritseva oreooli muutumine sõltuvalt aerosooli hulgast (massist) piki vaatekiirt: esmalt roosakas-kuldseks, seejärel oranžiks ja lõpuks purpurpunaseks.

See punasemaks muutumise efekt on määrav koidu ja eha tingimustes, mil päike on silmapiiril, vaatlejani saabuv hajusvalgus läbib kaldsel trassil pika tee läbi vine ja valgust neelava aerosooli mass piki vaatekiirt on suur.

Nüüd siis vastus ka lugeja esitatud küsimusele. Selleks, et koidu- ja ehataevas visuaalselt erineksid, peab hommikune atmosfäär erinema õhtusest oma vinesuse, s.o. aerosoolkoosseisu ja -sisalduse poolest. Enamasti on see nii küll.

Planetaarne piirkiht (umbes 1 km paksune õhukiht maapinna kohal) seguneb päeva jooksul konvektsiooni toimel vertikaalselt, transportides seejuures aerosooli aluspinnalt piirkihti.

Tulemuseks on vinelise piirkihiga õhtune atmosfäär, mis toob kaasa ulatusliku punakas-oranži, horisontaalsuundades välja venitatud oreooli horisondil asuva päikese ümber. Kui päike on jõudnud juba loojuda, on näha selle oreooli purpurne ülemine serv kitsa viiruna silmapiiril.

Öö jooksul piirkiht rahuneb ja vine jõuab nõrgeneda või isegi kaduda. Tulemuseks on kuldne või roosakas-kuldne viirg silmapiiril vahetult enne päikesetõusu ja roosakaskuldne, horisontaalselt välja venitatud oreool äsja tõusnud päikese ümber.

Nii et tüüpiline päikesetõus on roosakas-kuldne ja loojang punane.

Kirjeldatu kehtib juhul, kui piirkiht käitub „normaalselt“ ning piirkihis puuduvad udulinikud ja -joomed või madalad udupilved (need on omased hommikusele piirkihile). Ka udu võib põhjustada punase päikesetõusu."

Vastab loodusfotograaf Remo Savisaar:

"Kui vaadata lihtsalt päikesevalguse kvaliteeti ehk spektrit, siis mina ei ole vahet täheldanud. Küll aga kaasneb hommikuse päikesetõusuga sageli kerge udu, sest see on päeva kõige külmem hetk.

Just asjaolu, et pildil on (õrnas) udulooris sooja valgusega hetk, võib osutada, et tegu on päikesetõusuga. Päikeseloojangute puhul esineb udu tunduvalt harvem."