Harvinainen keijusalama havaittiin jälleen
Yläsalamoihin kuuluvia ukkospilvien yläpuolella havaittavia valoilmiöitä havaitaan Suomessakin säännöllisesti, joskin vähänlaisesti. Salamafysiikan ja yläilmakehän tutkimuksen kannalta ilmiö on erittäin mielenkiintoinen.
Ukkonen on kaikille tuttu ilmiö. Läheskään kaikki eivät kuitenkaan tiedä, että ukkospilvi vaikuttaa myös sen yläpuoliseen ilmakehään. Näistä valoilmiöistä käytetään nimitystä yläsalamat. Ensimmäiset yläsalamahavainnot maailmalla saatiin niinkin myöhään kuin 1989 Yhdysvalloissa. Suomen ensimmäiset yläsalamat havaitsi vuonna 2009 Pieksämäkeläinen Timo Kantola meteorikameransa avulla. Tämän jälkeen harrastajat ovat olleetkin entistä tietoisempia etsimään ottamistaan valokuvista myös yläsalamoita.
Harrastajan kamera kuvaa läpi yön
Ilmatieteen laitoksen lumitutkija Panu Lahtinen ei seuraa ukkosia ammatikseen, vaan se on hänen harrastuksensa. Vuoden 2009 ensimmäisten Suomen yläsalamahavaintojen innoittamana hänkin hankki tarkoitukseen sopivan automaattikameran ja asensi sen asuintalonsa ikkunalaudalle. Kameran hankinnan lisäksi hän ohjelmoi kuvausohjelman, joka tallentaa videokamerasta saatavasta datasta koostekuvia, niin sanottuja maksiminoja, joihin jokaiseen pikseliin tallennetaan kirkkain minuutin aikana tullut arvo. Koostekuvien lisäksi jokaisen pikselin kirkkaimman arvon tarkka esiintymisaika tallennetaan tiedostoon. Mahdollisimman tarkka aikatieto onkin tärkeää, jotta kuva voidaan myöhemmin yhdistää Ilmatieteen laitoksen havaintoaineistojen kanssa.
Lokakuun 25. ja 26. välisenä yönä Lahtista onnisti, sillä kamera oli tallentanut onnistuneesti Viron rannikolla esiintyneen ukkosen synnyttämän keijusalaman. Havainto varmistettiin heti seuraavana päivänä Ilmatieteen laitoksen salamanpaikantimen havainnoista: itse yläsalamaa salamanpaikannin ei havaitse, mutta yläsalamaa edeltävän maasalaman se havaitsee.
–Hieno tunne, vihdoinkin tuli tulosta, kiteyttää Lahtinen. –Tuntuu todella mukavalta onnistua tällaisessa, jonka tietää olevan erittäin harvinaista meillä Suomessa.
Yläsalamoita esiintyy noin 10 - 100 kilometrin korkeudella. Niistä erotetaan kolmea eri lajia: punaiset keijusalamat (engl. red sprite), rengasmaiset kajosalamat (Elves) ja ukkospilvien huipuista ylöspäin suuntautuvat viuhkasalamat (blue jet). Nyt havaittu keijusalama on yläsalamoista yleisimmin havaittu laji. Yläsalamat eivät ole “tavallisen” maasalaman kaltaisia läpilyöntejä pilven ja maan välillä, vaan ne ovat seurausta maasalamasta: sopivassa tilanteessa maasalama voi aiheuttaa erittäin nopean, voimakkaan ja laaja-alaisen muutoksen ukkospilven sähkökentässä, jonka vaikutus tuntuu aina noin 100 km korkeudella ionosfäärissä asti. Raju sähkökentän muutos kiihdyttää alkeisvarauksia, jotka puolestaan törmäävät yläilmakehän typpi- ja happimolekyyleihin.
Lopputuloksena syntyy punaisen ja sinisen väreissä hohtavia yläsalamoita. Värintuottomekanismi on siten samankaltainen revontulien kanssa, joskin itse ilmiöt ovat pohjimmiltaan erilaiset.
Mukava lisä vaisuun ukkoskauteen
Vaarallisiin sääilmiöihin erikoistuneen tutkija Antti Mäkelän mukaan ukkoskausi 2012 oli keskimääräistä vaisumpi.–Vuoden saldo 78 000 maasalamaa Suomessa on vain hieman yli puolet keskimääräisestä. Mutta ei se olekaan ihme, sillä ei kesä säiden puolesta ollut ukkosille kovin otollinen, Mäkelä summaa.–Onneksi Panu (Lahtinen) sai vielä tällaisen saaliin, niin on mitä tutkia talvipakkasilla, naurahtaa Mäkelä.
Lahtisen havaitsema tapaus osoittautui erittäin mielenkiintoiseksi, koska ukkosalue ei ollut kovinkaan raju, eikä se tuottanut paljon salamoita. Lisäksi salamanpaikantimen havainnoista löytyi kuvanottohetkeltä yhteensä kahdeksan paikannettua salamaniskua.–Nyt yritämme selvittää, mikä näistä iskuista itse asiassa liipaisi keijusalaman, ja millä tavalla nuo kahdeksan iskua liittyvät toisiinsa ja keijusalamaan.
Yläsalamatutkimus on viime vuosina saanut paljon arvostusta Euroopassa. Mittavien tutkimuskampanjoiden sekä satelliittimittausten avulla pyritään saamaan entistä parempaa tietoa näistä vielä melko tuntemattomista ilmiöistä. Yläsalamoiden yhteydessä on havaittu myös gammasäteilyä (eng. terrestrial gamma-ray flashes). Useissa kansainvälisissä yläilmakehä-, avaruus- ja planeettatutkimusprojekteissa mukana oleva tutkimuspäällikkö Ari-Matti Harri mainitsee tämän yhtenä mielenkiintoisimpana viime vuosien löydöistä.
–Tällaisen korkeaenergisen säteilyn havaitseminen salamoiden yhteydessä kuvastaa hyvin sitä, kuinka monisyisiä prosesseja ukkospilvi pitää sisällään. Ja koska tutkimus on vasta aluillaan, aiheen tiimoilta voi lähivuosina paljastua paljon uutta ja mielenkiintoista.
Lisätietoja:
Tutkija Panu Lahtinen, puh. 050 3803 261, panu.lahtinen@fmi.fiTutkija Antti Mäkelä, puh. 050 3011 988, antti.makela@fmi.fiTutkimuspäällikkö (Tutka-ja avaruusteknologia) Ari-Matti Harri, puh. 050 3375 623, ari-matti.harri@fmi.fi
Keijusalama (mustan laatikon sisällä) Viron rannikolla 25.10. klo 00:46. Keijusalaman yläpuolella on kuu ja alapuolella erottuu maasalamoiden kajo alempana olevassa ukkospilvessä.
Säätutkan havaitsemat sadealueet klo 00:45 sekä salamanpaikantimen havaitsemat salamaniskut klo 00:46:30.
Lisätietoja keijusalamoista: