Valo (tai aurinko ) pylväs on visuaalinen ilmakehän ilmiö , optinen efekti, joka on pystysuora valokaistale, joka ulottuu ylöspäin Auringosta sen auringonlaskun tai auringonnousun aikana (pilarit Kuusta, kirkkaat planeetat [1] tai maanpäälliset valonlähteet havaitaan myös yöllä [2] [3] ). Ilmiön aiheuttaa valon heijastuminen ilmaan leijuvien kuusikulmaisten litteiden tai pylväsmäisten jääkiteiden lähes vaakasuorille tasaisille pinnoille. Litteät kiteet johtavat aurinkopatsaan ilmestymiseen, jos Aurinko on 6 astetta horisontin yläpuolella tai sen takana, pylväskiteet - jos Aurinko on 20 astetta horisontin yläpuolella . Kiteet ovat yleensä vaaka-asennossa putoaessaan ilmassa, ja valopylvään muoto riippuu niiden suhteellisesta asennosta. Tällaisia kiteitä muodostuu korkeissa cirruspilvissa , yleisimmin cirrostratusissa . Alhaisissa lämpötiloissa samanlaisia kiteitä voi muodostua myös ilmakehän alemmissa kerroksissa. Siksi kevyitä pylväitä havaitaan useammin kylmänä vuodenaikana. Valopilarin muodostumisen aikana valo heijastuu joko jäälevyn ala- tai yläpinnalta tai jäätangon vaakasuorista päistä tai pinnoilta.
Pylvään leveys määräytyy heijastavien kidepintojen keskimääräisen poikkeaman kulman perusteella vaakatasosta sekä lähteen koosta; pistelähteen ja täysin vaakasuuntaisten kiteiden ideaalisessa tapauksessa sarakkeen leveys on yleensä nolla. Auringosta ja kuusta tulevien valopylväiden leveys on vähintään 0,5 astetta (näiden valaisimien kulmahalkaisija).
Harvinaisissa tapauksissa aurinkopylvääseen voi liittyä ns. parhelic ympyrä . Se on vaalea nauha, joka näkyy taivaalla samalla korkeudella kuin aurinko. Suotuisissa olosuhteissa se muodostaa noidankehän, joka kulkee auringon ja väärien aurinkojen läpi .
Ei ole harvinaista, että valopilarit muodostuvat kuun , kaupungin valojen ja muiden kirkkaiden valonlähteiden ympärille. Matalista valonlähteistä lähtevät pilarit ovat yleensä paljon pidempiä kuin aurinko- tai kuupilarit. Mitä lähempänä havainnoija on valopylvästä, sitä vähemmän kiteiden sijainti avaruudessa vaikuttaa pylvään ulkonäköön.
Samanlaisia optisia ilmiöitä esiintyy jääneulojen kanssa - ilmakehän ilmiö , kiinteä sade pienten jääkiteiden muodossa, kelluu ilman pintakerroksessa pakkasella. Toisin kuin valopilarit (troposfäärin yläosassa esiintyvä optinen vaikutus), jääneulat ovat ilmakehän ilmiöitä, ja meteorologiset asemat havaitsevat ne.
Kun lämpötila laskee jyrkästi (esimerkiksi 15-20 astetta), havaitaan joskus ilmiö, jota kutsutaan myös "valopylväiksi", jonka seurauksena auton ajovalojen, katuvalaisimien ja muiden kirkkaiden valonlähteiden valo , yöllä, leviää tasaisena yhdensuuntaisena, nousevassa valovirtauksessa tiukasti kohtisuorassa horisontin pinnan tasoon nähden. Samaan aikaan valtatiellä vastaantulevan auton ajovalot näkyvät kahdella tasaisella pystypylväällä, kun se on mäen takana, näkökentän ulkopuolella. Tässä tapauksessa nousevat valovirrat, jotka ovat kohtisuorassa horisonttiin, ovat muodoltaan absoluuttisia yhdensuuntaisia viivoja, joiden leveys on identtinen alhaalta ylös.
Koska valopylväät muodostuvat heijastuksesta, niissä oleva valo on osittain tai kokonaan polarisoitunut , mikä voidaan havaita tarkastelemalla valopylvästä polarisaattorin läpi . Polarisaatioaste vaihtelee kolonnissa. Laskelmat ja kokeelliset havainnot osoittavat, että maanpäällisistä lähteistä tuleva valo (sijaitsee visuaalisesti lähellä horisonttia) muuttuu täysin vaakasuoraan polarisoituneeksi pylvään kohdassa, kun se havaitaan 37,6°:n kulmassa horisontista (52,4° zeniitistä - Brewsterin kulma ilma-jää pinta jään taitekertoimella 1,30) [4] .
Keinotekoisista valonlähteistä peräisin olevat valopilarit North Bayn kaupungin yllä (Ontario, Kanada)
Pilarit kahden kirkkaan kohdevalon yläpuolella Fairbanksissa (Alaska, USA)
Aurinkopatsas auringonlaskun aikaan autiomaassa ( Tucson , Arizona, USA)
Aurinkopatsas Lipetskissä , Venäjän federaatiossa
Aurinkopatsas San Franciscossa (USA)
Valopilarit talviyönä Laramiessa (Wyoming, USA)
Valopilarit tammikuun yönä Tukholman yllä (Ruotsi)
Aurinkopatsas Länsi-Virginiassa
Valopylväät Raubichissa ( Valko -Venäjä )