Tangentni lukovi

Piše: Marko Posavec

Tangentni lukovi optičke su pojave iz obitelji haloa. Vide se iznad i ispod haloa polumjera 22 stupnja. Njihov izgled ovisi o kutnoj visini Sunca iznad horizonta.

Naziv na engleskom: tangent arcs, upper / lower

Gornji tangentni luk iznad haloa polumjera 22 stupnja
Gornji tangentni luk iznad haloa polumjera 22 stupnja. Na donjem rubu haloa vidi se sjajniji dio gdje ga dotiče donji tangentni luk. No, to sjajnije područje je sve što se vidi od njega. Kutna visina Sunca je 28° i kad bi se još malo popelo, lukovi bi se pretvorili u opisani halo. Snimio Marko Posavec, Koprivnica, 25. listopada 2015.

Tangentni lukovi divan su “ukras” haloa polumjera 22 stupnja. Vide se uz njegov gornji i donji rub, ponekad istovremeno, češće samo gornji. Kada je Sunce niže od nekih 25 stupnjeva iznad horizonta, oblikom nalikuju na ptičja krila. Mogu biti vrlo sjajni, a ponekad se vide samo kao svijetliji dijelovi 22° haloa (kao donji tangentni luk na naslovnoj fotografiji). Kada je Sunce više od 29 stupnjeva, tangentni lukovi se spajaju i postaju opisani halo.

Kako nastaju tangentni lukovi

Tangentne lukove stvaraju isti kristalići leda od kojih nastaje 22° halo. To su kristali oblika stupića – šesterostrane prizme. Za razliku od 22° haloa, kristali koji stvaraju tangentne lukove jednoliko su orijentirani. Položeni su bočno, tako da su im dulje osi gotovo horizontalne. To je jedini uvjet: mogu biti u bilo kojem položaju što se tiče rotacije oko dulje i vertikalne osi. Inače je to česta orijentacija kristala, zaslužna za mnoge haloe.

Zrake svjetlosti ulaze u jednu od stranica i pritom se lome. Prolaze kroz kristal te izlaze kroz onu sljedeću stranicu; ne susjednu ni nasuprotnu nego drugu po redu od ulazne, koja je pod kutem od 60° u odnosu na nju. Tamo se ponovno lome. Minimalni otklon svjetlosti za ta dva loma je oko 22° pa tangentni lukovi dodiruju 22° halo i tamo su najsjajniji. Međutim, svjetlost izlazi i pod većim kutevima – to stvara “krila” tangentnih lukova.

Visina Sunca

Izgled tangentnih lukova usko je vezan uz kutnu visinu Sunca iznad horizonta. Kad je Sunce nisko, vidi se samo gornji tangentni luk – donji nam skriva Zemlja. (Osim ako smo u avionu). Tada izgleda kao malo rašireno slovo “V”.

Kad se Sunce malo uzdigne, na oko 15°, to “V” se dodatno širi i spušta, pretvarajući se u oblik “ptičjih krila”. Na oko 25° visine već vidimo i donji luk, izgleda recimo kao obrnuto “V”. Gornji luk se jako raširio.

Kad je Sunce 30 i više stupnjeva iznad horizonta gornji i donji tangentni luk se spajaju i postaju opisani halo.

Interaktivni primjer na Atmospheric Optics

Kako se tangentni lukovi mijenjaju s kutnom visinom Sunca
Kako se tangentni lukovi mijenjaju s kutnom visinom Sunca. Iznad 30° lukovi se spajaju u opisani halo. Simulacija u programu HaloSim autora Lesa Cowleyja i Michaela Schroedera. © L. Cowley i M. Schroeder, old.atoptics.co.uk. Sva prava pridržana.
Gornji tangentni luk kada je Sunce već dovoljno visoko da bi se vidio opisani halo.
Gornji tangentni luk kada je Sunce već dovoljno visoko da bi se vidio opisani halo. Sunce je bilo 36° visoko. Snimio Marko Posavec, 25. srpnja 2017.
Gornji tangentni luk kada je Sunce već dovoljno visoko da bi se vidio opisani halo.
Bliži pogled na prizor s prethodne fotografije. Snimio Marko Posavec, 25. 7. 2017.