HÜDROMETEORLOLOOGIA spikker (0)

Ilma uurivad ja kirjeldavad teadused : met.all mõeldakse ilmateadust.Ilma all mõtleme atmosfääri seisukorda mingil ajamomendil ajalõigul,mis sünnib atmosfääri ja maapinna vastastikkusel mõjutamisel Päikeseeneergia juurdevoolu tõttu. Hüdrometeoroloogia teenistus - teadus, mis hõlmab andmete kogumise kliima, ilma, veeauru ja veekogude seisundi kohta ning nende andmete ja andmete töötlemise kohta. Ka sellekohaste asutuste võrk. Selle hulka kuuluvad ka veel hüdro- ja agrometeoroloogiajaamad. Meteoroloogia on teadus, mis uurib atmosf. Ehitust ja seal toimuvaid protsesse ja nende vastastikkust seost aluspinnaga. Hüdrograafia- a) loodusgeoloogia haru, mis uurib ja kirjeldab siseveekogusid. b) mereteaduse haru, mis selgitab merede ja suurte veekogude sõiduteid ja – tingimusi ning kavandab ohutu laevaliikluse abinõusid. Hüdroloogia- on õpetus veest ja selle ringidest looduses.
Meteoroloogia seos teiste distsipliinidega: füüsikaline(uurimisobjektiks on optilised , elektrilised , elektromagnetilised, akustilisd, termodünamilised nähtused atmosfääris,atm.keemiline koostis, kiirgusseadused, pilvede ja sademete tekke.Tema aluseks on termodünaamika põhikonseptsioonid.),2.Dünaamiline(see tegeleb fundamentaalsete hüdrodünaamika ja termodünaamika võrrandite lahendite uurimisega.Vaadetakse spets . Situatsioone atmosfääris.)3.Sünoptiline ja mesoskaala(tegeleb ilma kohta käiva info analüüsi ja uurimisega üle laia,sünoptilise piirkonna,et idetifitseerida sünoptilises skaalas atmosfääri süsteeme.Põhiline rõhk on mesoskaala nähtusel)4. Klimatoloogia .
Ilmteaduse rakenduslikud aspektid:– atm.met. , atm. keemia ja õhusaaste met. , atm. turbulents , geometeoroloogia, ehitusmeteoroloogia, linnamet. , pilvede ja sademete füüsika, radari met. jt.
Ajaskaalad: Greenwichi aeg - päikeseaeg meridiaanil, mis läbib Greenwichi Kuninglikku Observatooriumi inglismaal. Selle aja järgi on keskpäev, kui Päike Greenwichi kohal taevas kõige kõrgemal. Tõeline päikeseaeg = keskmine päikeseaeg + ajavõrrand. Ajavõrrand näitab tegeliku päikeseaja erinevust keskmisest, mis võib olla kuni ±17 minutit. Erinevus tekib Maa ebaühtlasest tiirlemiskiirusest ümber Päikese. Ajavõrrandi muutumist aasta jooksul näitab taevakalendril keskmine valge kõverjoon. Kohalik keskmine aeg = tõeline päikeseaeg + ajavõrrand. Vööndiaeg on ühes ajavööndis kehtiv kellaaeg . Vööndiajad erinevad teineteisest ühe täistunni võrra. Erandiks on mõned üksikud riigid ( Iraan , Afganistan , India, Myanmar , Nepal) või nende osad (Kanadas, Austraalias), kus erinevus naaberajavööndi ajast on 0,5 või 1,5 tundi.
Meteoroloogia ajalugu Eestis ja mujal: Ilmavaatlusi hakati Eestis tegema juba 18. sajandi lõpul. Esimeseks instrumentaalseks ilmavaatluseks Eestis võib Andres Tarandi arvates pidada õhurõhu ja temperatuuri vaatlusi , mida tegi sõjaväearst Johann Jacob Lerche (vana kalendri järgi 18. augustil 1731.a.) Vilsandi reidil purjelaeva pardal . Pikemad varajased vaatlusread 1774 - 1777 Tallinnas pärinevad kõrgemalt ohvitserilt Jacob Brecklingilt ja Tallinna Toomkooli professorilt Carl Ludwig Carpovilt ajavahemikus 1785 -1800. Ilmavaatlusi rohkem kui 50 aasta jooksul alates 1838.a. tegi Paldiski kohtufoogt Carl Kalk. Tema vaatluspäevik on säilinud EMHI Fondis. Meteoroloogia kui iseseisev teadusharu hakkas arenema sajandi teisel poolel Tartu Ülikooli Meteoroloogia Observatooriumi rajamisega 2. detsembril 1865 Arthur Joachim von Oettingen poolt. Sellega pani ta aluse vaatluste reale, mis kestab tänapäevani. A. Oettingeni teeneks on ka meteoroloogiajaamade võrgu loomine Baltimaades. Pärast Eesti NSV moodustamist 1940. a. juulis hakati hüdro-meteoroloogiateenistust ümber korraldama. 1941. a. jaanuaris loodi Nõukogude Eesti Hüdrometeoroloogiateenistuse Valitsus. Valitsusele anti üle kogu olemasolev meteoroloogia-, hüdroloogia- ja agrometeoroloogiajaamade võrk. Juba enne Eesti taasiseseisvumist töötati välja meteoroloogide poolt Eesti Vabariigi meteoroloogia, hüdroloogia ja keskkonnaseire kontseptsioon. Eesti taasiseseisvumisel oldi valmis Eesti Vabariigi meteoroloogilist teenindamist jätkama 1. novembril 1991 loodud Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia (EMHI) Instituudis, mille peadirektoriks kinnitati Peeter Karing. Alates 2001 aastast jälgib Eesti territooriumi kohal ilma, eeskätt pilvi ja tuult meteoroloogiline Doppleri radar , mis asub Harku Aeroloogiajaamas. Alates 2002 aastast alustati Eesti meteoroloogiajaamades automaatjaamade paigaldamist ja katsetamist. meteroloogilise elemendi mõiste: Ilmaelement ehk meteoroloogiline element on näitaja, mille järgi iseloomustatakse ilma. Ilmaelemendide kohta saadetakse andmeid ilmajaamadelt, kus toimub nende mõõtmine 6 korda päevas.
Atmosfääri mõiste: Atmosfäär on Maad ümbritsev kihilise ehitusega õhukest (lämmastiku, hapniku, argooni, süsihappegaasi ja teiste gaaside ning veeauru segu), mis pöörleb ja tiirleb koos Maaga.termin "atmosfäär" pärineb kreeka keelest (athmos 'aur' ja sphaira 'kera').Maa atmosfääri alumine piir on maa- ja merepind, ülemine piir aga ei ole täpselt määratletav. Hämarikunähtuste ja kõrgete virmaliste vaatluse põhjal arvatakse, et see on 1000...1200 km kõrgusel.Atmosfääri moodustavaid gaase hoiab kinni Maa gravitatsiooniväli, kui gaaside impulss on piisavalt väike. Atmosfäär on väga liikuv, alludes isegi väikestele rõhuerinevustele, mille tagajärjeks on tuulte tekkimine.
Atmosfääri koostis ja vertikaalne struktuur: Koostiseks on 90% vesinik , 9% heelium ja 1% hapnik. Atmosfääri kõrguseks on umb 100 km Esimene osa on troposfäär seal asub ¾ atm. massist ja peaaegu kogu õhuniiskus , toimub energiavahetus maa ja atm. vahel, meteoroloogiliste protsesside toimumise koht. Teine kiht on stratosfäär, kus temp kasvab kõrguse suurenedes, seal paikneb 90% osoonist. Kolmas kiht on mesosfäär ja mesopaus . Mesopaus on kõige külmem. Neljas kiht on termosfäär. Viies on eksosfäär, kus õhk puudub.
Õhu tihedus: Õhu tihedus sõltub õhu massist ja ruumalast: , Ideaalse gaasi seadusest on näha, et õhu temperatuuri kasvades (konstantse rõhu juures) kasvab ka õhu ruumala. Kui õhu ruumala kasvab, siis tema tihedus väheneb (õhu mass jääb ju samaks!), õhk muutub “ujuvaks” ja hakkab ülespoole kerkima. Jahedam õhk langeb ja asendab kuuma õhu, mille tulemusena tekib tsirkulatsioon . ρ nim ühes ruumiühikus õhu massi ρ=m/V. Kasutatakse Clapeyron - Mendelejevi võrrand ρ=p/RT p=õhurõhk, R=õhu erikonstant,T=absoluutn Kelvini temp. (273,2+t) Niiske õhu tihedus ρ=p-0,378e/RT ,e= õhus oleva veeauru rõhk. Advektsioon – õhu horisontaalsuunaline liikumine, Konvektsioon – õhu vertikaalsuunaline likumine.
Õhurõhk on õhu rõhk mingis kindlas kohas Maa atmosfääris.
Õhurõhu mõõtmise ühikud: Õhurõhku mõõdetakse baromeetriga. Seda väljendatakse tavaliselt hektopaskalites või millimeetrites elavhõbedasammast. Keskmine õhurõhk merepinna kõrgusel keskmisel temperatuuril 15 °C on 1013,25 hPa.
Homogeenne atmosfäär: Homogeense atmosfääri korral on kaks lihtustavat eeldust: 1) atmosfäär loetakse kokkusurumatuks, 2) atmosfääri tihedus kogu vertikaali ulatuses loetakse konstantseks. Tegelikkuses võib atmosfääri tiheduse lugeda konstatseks vaid mõnekümne meetri paksuses kihis tugevasti kuumenenud aluspinna lähedal, sellisel juhul väheneb õhu tihedus aluspinna juures kõrge temperatuuri tõttu, kõrgemale tõustes temperatuur langeb kiiremini kui harilikult ja õhu tihedus võib jääda konstantseks või isegi kasvada.
Isotermiline: Baromeetriline valem, mille tuletasime eelmises paragrahvis , on õige kui T = const ja g = const , s.t. isotermilise atmosfääri jaoks.
Polütroopne atmosfäär on atmosfäärimudel, kus õhu temperatuur muutub kõrgusega lineaarselt.
Standardatmofäär. Standardatmosfäär (K) – alumises osas jääb õhukiht puutumatuks (-56,5 kraadi) (isotermia) ,ülemisse osasse tõuseb pikkamööda (kuni -1,-3 kraadi). soojusallikaks on osoonikiht 23 km kõrgusel. See kiht neelab suure osa päikese ultraviolettkiirgusest ja soojeneb selle arvelt. Selles kihis esinevad nn. pärlmutterpilved. Hästi on jälgitav tuule suuna aastane käik: suvel idast, talve läänest. Võivad esineda ka jugavoolud.
Baromeetrililine valem. õhu tihedus jaotus kõrgusega- Maa pinna lähedal kõige tihedam, mida kõrgemale, seda hõredam. Nii on mõnesaja km kõrgusel õhu tihedus nii väike. Õhule mõjub ainult raskusjõud/gravitatsioonijõud, mille tektab Maa külgetõmbejõud.
Advektsioon- õhu horisontaalsuunaline liikumine
Konvektsioon- õhu vertikaalsuunaline liikuine
P2= P1 e astmes –ƪg/RT*dz- Üldvalem
Näitab õhurõhu sõltumatust kõrguesest z, õhurõhust pinnal e. Maal.
Õhurõhu mõõtmine: Õhurõhku mõõdetakse baromeetriga.
Baromeeter : Baromeetri näidud , koos termomeetri ja psychromeetriga, saab kasutada kohaliku ilma prognoosimiseks.. Üksikud vaatlused on siiski mõttetud ja tegelikud näidud vähetähtsad. Tähtsad on muutuste suund ja suurus. Pead üles märkima kas muutus oli kiire või aeglane või kui näit on stabiilne siis aeg mille jooksul ilmastikuseisund püsis. Kui tuul on E -NE ja baromeeter langeb pidevalt, siis saabub torm S-st või SW-st. Tormi tsenter möödub vaatleja ligidalt või S – poolt 12 – 24 tunni jooksul ja tuul pöördub NW-i läbi N-i.
Barograaf-(baros "raskus" + grapho "kirjutan"), baromeeter õhurõhu automaatseks registreerimiseks.
Elavhõbebaromeetrid ja aneroidi parandid – Fahrenheiti skaala 9/5*tc+32 , Kelvini skaala -273 kraadi c null skaala, Celsiuse skaala meie 0.
Rõhu taandamine merepinnale.
Et kõrguse suurenemisega õhu rõhk väheneb, siis on tarvis erinevatel kõrgustel mõõdetud
õhurõhk taandada mingile standardkõrgusele, näit. merepinnale. Alates 1.01.1980
taandatakse meteojaamades, millede kõrgus merepinnast on väiksem kui 1000 m, õhu rõhk
merepinnale polütroopse atmosfääri baromeetrilise valemiga.
Polütroopne atmosfäär on atmosfäärimudel, kus õhu temperatuur muutub kõrgusega
lineaarselt.
Selleks, et arvesse võtta õhu niiskust ja selle muutumist kõrgusega antud atmosfäärimudelis
asendatakse kuiva õhu temperatuur märja õhu virtuaalse temperatuuriga.
Õhurõhu taandamine merepinnale baromeetrilise astme abil
Kui rõhu taandamisel merepinnale ei ole nõutav eriti suur täpsus, võib rõhku taandada ühelt
kõrguselt teisele (kõrguste vahe korral z Baromeetriliseks astmeks a nimetatakse kõrgust, mille võrra tuleb laskuda (või tõusta), et rõhk muutuks ühe ühiku (hPa või mm Hg) võrra. Nagu atmosfäärifüüsikas näidatakse, on baromeetriline aste.
Atmosfääri energiaallikad – Atm energiaallikaks on päike ja päikesekiirgus.
Päikese spekter – Päikesekiirgus kooseb mitmesuguse lainepikkusega kiirtest. Prisam murrab kõige vähem punaseid ja kõige rohkem violetseid kiiri , sinna vahele jäävad ülejäänud: orantž, kollane roheline, sinine
Päikese aktiivsus – päikese pinnatemp. on umb 6000K.
Kiirgusvälja karakteristikud ja mõõtühikud - Kiirgusvoog : läbi antud pinna S ühe ajaühiku jooksul läinud kiirgusenergia hulk. Ф=E/t ühikuks cal/min või W. Kirgusvoo tihedus: ühes ajaühikus üht pinnaühikut läbinud kiirgusenergia hulk F=E/St ühikuks W/m2
Päikesekiirgus atmosfääri ülemisel piiril – S´=S*sin h Θ. S´- insolatsioon suvalises punktis atm-i ülemisel piiril. S – päikesekiirguse intensiivsus atm-i ülemisel piiril, kui päikesekiired langevad risti pinnaga. hΘ – päikesekiirte langemisnurk .
Solaarkonstant – Päikese kiirgusnivoo tihedust väljaspool Maa atmosfääri, Maa keskmisel kaugusel Päikesest nim solaarkonstaniks.
Solaarkliima – Nim. Päikese kiirguse teoreetilist jaotust atmosfääri ülemisel piiril.
Massiarv ja selle sõltuvus Päikese kõrgusest – Arvu mis näitab, mitu korda kiirte teele jäänud ainemass on nende kaldu langedes suurem kui vertikaalselt langedes, nim massiarvuks m´. Massiarv sõltub Päikse kõrgusest hΘ . Mida väiksem on hΘ , seda suurem on m´.
Kiirguse neeldumine ja hajumine atmosfääris.
Päikesekiirgus muundub atmosfääris:
– osa hajub molekulidel ning tahketel ja vedelatel lisanditel;
– osa neeldub.
Vaatame neeldumisprotsessi. Olulisemad gaasid, mis neelavad päikesekiirgust on H2O, O3, CO2,
O2, aga samuti lisandgaasid.
Neeldumise tulemusena päikeseenergia muundub teisteks energialiikideks: enamus
soojusenergiaks aga ka elektrienergiaks (ionisatsioonil kõrgemates kihtides). Neeldumine on
selektiivse iseloomuga . Osooni neelamisjooned on kõikjal. Neeldumine kasvab koos temperatuuri kasvuga. Kõige enam neeldub lähis IP-s. Läbides kogu atmosfääri väheneb kiirgusvoog 5-10 %.
Päikesekiirgust neelavad atmosfääri lisandid (tolm, aerosool ). Eriti linnades, kus õhk on küllastatud aerosoolist, võib olla neeldumine aerosoolil oluline.
Päikesekiirguse hajumine atmosfääris
Päikesekiirte jaoks on atmosfäär hägune keskkond. Hägususe (sumeduse) mõiste on eelkõige
seotud lisandite leidumisega atmosfääris. Lisandid neelavad, aga ka tänu difraktsioonile,
hajutavad kiirgust. Kuid ka ilma aerosoolita atmosfäär hajutab kiirgust. Seejuures on
hajutavateks elementideks molekulaarsed kompleksid , mille molekulide arvu ja omavaheliste
kauguste muutus viib tiheduse ebaühtlustele. Hajumist molekulide kompleksidel nimetatakse molekulaarseks e. Rayleigh hajumiseks. Hajumise olemus seisneb: stratosfääris, mesosfääris. Tänu sellele vastasmõjule muutub osake uute elektromagnetlainete allikaks: hajunud kiirguse allikaks.
Hajumise ülesanne viib üldiselt Maxwelli võrrandisüsteemi lahendamisele antud rajatingimustel.
Maxwelli võrrandite analüüsist järeldub, et mingi lainepikkusega langev kiirgusvoog tekitab
sama lainepikkusega hajunud kiirguse. Lahendile avaldab suurt mõju keskkonna geomeetriline
struktuur ja tema füüsikalised omadused.
Päikesekiirguse liigid.
Atmosfääris toimuvate protsesside energiaallikaks on Päike. Maapinnale jõuab päikesekiirgus
otsese ja hajusa kiirgusena. Otsekiirgus on see osa päikesekiirgusest, mis jõuab maapinnale
paralleelsete kiirte kimbuna, hajuskiirgus aga tuleb maapinnale pärast ühe- või mitmekordset
hajumist atmosfääris. Otsekiirguse korral annavad läbipaistmatud esemed varju, hajuskiirguse
puhul aga esemetel vari puudub.
Kiirgusvälja iseloomustavad mitmed karakteristikud. Neist põhilisemad on kiirgusvoog ja
kiiritustihedus.
Atmosfääri läbipaistvus ja selle karakteristikud – Atmosfääri läbipaistvust reguleerivad temas sisalduv veeaur ja aerosoolid . Suuremad muutused tulenevad aerosoolide sisalduse ja koostise muutumisest Atmosfääris.
Aktinomeetrias on kõige rohkem levinud Bougier läbipaistvuse koefitsient Pm ja Linke sumedustegur Tm.Bougier valemist . Pm=m(korenˇ)Sm/So.Pm arvutamiseks on tarvis teada Päikese kõrgust,solaarkonstanti So,otsekirguse intensiivsust Sm.Et Pm sõltub tunduvalt Päikese kõrgusest,siis on otsitud uusi karakteristikuid,millele Päikese kõrgus avaldaks vähem mõju.Üheks selliseks enam kasutatavamaks on Linke sumedustegur.
Insolatsioon – nim Päikeselt saabuvat kiirgusvoogu horisontaal- või kaldpinnale.
Hajuskiirgus ja albeedo – Albeedo (ladina sõnast albedo ' valgesus ') on pinna peegeldumisnäitaja. Pinna albeedo väärtus on arv 0 ja 1 vahel, mis näitab peegelduva kiirguse intensiivsust võrreldes pealelangeva kiirgusega. Heleda pinna albeedo on suurem kui tumedal. Väljendatakse ka protsentides 0...100%.Hajuskiirgus: päikesekiirgus, mis jõuab maapinnale pärast hajumist atmosfääris. Hajuskiirguse intensiivsus oleneb atmosfääri läbipaistvusest, Päikese kõrgusest, pilvede hulgast, liigist ja asendist ning aluspinna albeedost. Hajuskiirgust mõõdetakse püranomeetriga.
Kasvuhoone effekt – Maalt lähtuva pikalainelise (infrapunase) kiirguse neeldumine atmosfääris. Looduslike protsesside tulemusel kujunenud atmosfääri gaasiline koostis hoiab kasvuhooneefekti tasemel, mis säilitab Maa temperatuuri stabiilsena. Fossiilkütuse põletamisel ja orgaanilise aine kõdunemisel (näiteks põllumajanduses ja prügilates) satuvad atmosfääri täiendavad kasvuhoonegaaside kogused, mis suurendavad kasvuhoonenähtust ja põhjustavad kliimamuutust ja globaalset soojenemist.
Maa– ja atmosfäärikiirgus – Soojuskiirgust, mida kiirgab välja aluspind või atmosfäär, nimetatakse vastavalt maa- või atmosfäärikiirguseks.
Maa efekiivne kiirgus – Maakiirguse näol maa kaotab, atmosfäärikiirguse näol aga saab juurde energiat. Maalt lahkunud ja Maale juurdetulnud pikalaineliste kiirgusvoogude vahet nimetatakse Maa efektiivseks kiirguseks
Tegevkiht – pinnase või vee kiht, milles toimuvad ööpäevased ja aastased temperatuuri võnkumised. Maismaal on ta 8-30 m, ookeanis 100-300 m paksune. Tegevkiht mõjutab oluliselt atmosfääri termilist režiimi.
Kiirgusbilanss .
Kiirgusbilanss on aluspinnale (mullale,  veele , lumele, taimkattele) langenud ja sealt lahkunud  kiirguste  vahe[1].
Eristatakse  positiivset kiirgusbilanssi ja negatiivset kiirgusbilanssi. Positiivse kiirgusbilanssi korral kiirgab aluspind atmosfääri rohkem soojuskiirgust kui ta Päikeselt ja atmosfäärist juurde saab; see toimub harilikult öösel. Negatiivse kiirgusbilanssi korral aga vastupidi; see toimub harilikult päeval.
Maakera kui tasakaalulise süsteemi kiirgusbilanss on tasakaalus. Viimastel aastakümnetel on täheldatud aga inimtekkeliste kasvuhoonegaaside põhjustatud kiirgusbilanssi muutust, sest Päikeselt tulev kiirgus jõuab küll Maale, kuid kasvuhoonegaaside põhjustatud absorbeerumise ja hajutamise tõttu (kasvuhooneefekt) ei pääse see Maalt kosmosesse tagasi.
Optilised nähtused atmosfääris
Kõik valgusnähtused põhinevad valguskiirte murdumisel,peegeldumisel,hajumisel,refraktsioonil v difraktsioonil õhus hõljuvates tahketes v vedelates osakestes;õhu tiheduse muutustest;aluspinna omadustes.
Taeva värv
Taevavõlvi värvuse määravad kindlaks atmosfääri poolt hajutatud päikesekiired. Valge päikesevalgus on erinevate värvikiirte segu, mis hajuvad erinevalt. Täiesti puhtas ja kuivas atmosfääris toimub hajumine molekulaarselt, s.o. pöördvõrdeliselt laine-pikkuse neljanda astmega. Kõik värvilised kiired kuuluvad hajuvalguse koosseisu. Täiesti kuivas ja puhtas õhus hajutatakse lühema lainepikkusega kiirgust rohkem kui pikalainelist. Selle tulemusena hajukiirguses violetse ja sinise valguse suhteline hulk kasvab. Inimese silma tundlikust arvestades paistab taevas sinisena. Otsene päikesevalgus on rikkam pikalaineliste kiirte poolest – kollased , oranžid, punased. Eriti tähelepandav on see päikese tõusmisel ning loojumisel, kui päikesekiired läbivad atmosfääri kõige pikemalt , siniste kiirte kaotus on siis kõige märgatavam. Mida suuremad on osakesed, seda pikemaid laineid nad hajutavad, seda ühtlasem on erineva lainepikkusega kiirte hajumine. Udu- ja pilvepiiskade raadiusega üle 10-3 cm puhul ei sõltu hajumine lainepikkusest, mistõttu ongi pilved ja udu valged. Atmosfääris leiduvate lisandite – veepiisad, jääkristallid, tolmukübemed – olemasolu põhjustab selle, et taeva sinisele värvusele lisandub erineva intensiivsusega valge värvus sõltuvalt lisandite hulgast ning taevas omandab valkja varjundi. Suure niiskuse ja kõrge õhut korral ning pärast pikaajalist põuda võib suurte hõljuvate osakeste hulk olla nii suur, et taeva helesinine värvus kaob täiesti, taevavõlv muutub valkjaks suure pimestava heledusega. Kui pärast pikka põuda sajab vihma, siis taeva sinisus taastub , sest vihm peseb atmosfäärist tolmu ära. Taeva värvus muutub küllaltki märgatavalt seniidist horisondile. Kõige sinisem on taeva osa päikese vertikaalita-sandil, 90 kaugusel päikesest. Horisondile lähenedes omandab taevas üha valkjama tooni ja horisondi juures muutub täiesti valgeks. Kui õhk sisaldab palju kuiva tol-mu, ilmub taeva värvusse kollakas ja punakas-pruun varjund. Kõrguse tõusuga värvus muutub. Mägedes ja suurtes kõrgustes on taevas tume-sinist ning violetset värvi, mis kõrgusega läheb üle tumevioletseks. Mitmesaja km-I kõrgusel näevad astronaudid absoluutselt musta taevast, sest kosmoses valguse hajumine praktiliselt puudub.
Halo
Kui päikese, kuu ja vaatleja vahel on jääkristallidest koosnevad õhukesed pilved - Ci, Cs, siis valguskiirte murdumisel neis või peegeldumisel nendelt tekib optiline nähtus – halo. Halo vormid jagatakse:
1. Halod, mis tekivad valguskiirte murdumisel jääkristallides, mis on vikerkaare värvilised: punane on päikese või kuu poole pööratud.
2. Halod, mis kujunevad valguskiirte peegeldumise tulemusena põhikristallidelt või nende servadelt, on värvitud.
Halo iseärasusi ja mõõtmeid määratletakse pilves olevate jääkristallide kuju ja orientatsiooniga. Korrapärased kristallid võivad omada 6-tahulise prisma , püramiidi ja plaadi kuju, põhiteljed võivad olla korrapäratu orient. nii vert . kui horis. suundades. Kristallide läbimisel märgatav osa valguskiirte energiast kaob, halo heledus on väiksem kui vikerkaarel. Ringi sisemine osa on teravalt kujundatud, välimine osa sulab taustaga. Vahe värvid on laialivalguvamad kui vikerkaares. Kui kristallide peateljed paiknevad pilves vert. , päike asub horisondi juures, siis vaatleja silma langevad nende kristallide poolt murtud kiired, mis on mõlemal pool taeva-keha 22° kaugusel. Tegurid, mis soodustavad halo kujunemist, tekivad kiudpilvedes, mis tungivad sooja frondi pilvesüsteemi.
Tara
¤Tarad on heledad, värvilised rõngad, mis ümbritsevad taevakeha , kui see helendab läbi õhukeste pilvede -Cs, Cc, As, Ac. Heledas päikesevalguses võib tarasid vaadata läbi tumeda klaasi või peegeldust ta ümber vaikses vees, mistõttu vaadeldakse neid kuu või tähtede ümber.
¤ Tarade suurused on erinevad, oreooli punase ääre nurkraadius on 1° - 5°, 2. järku tara punase ääre raadius on 2 suurem.
¤ Tarad tekivad valguse difraktsiooni tagajärjel pilve elementides. Sellisel juhul kujutab pilv endast difraktsioonivõret ühtlaselt jaotunud elementidega kõikides suundades. Tara raadius on seda väiksem, mida suuremad on pilve elemendid. Eriti selgete difraktsioonirõngaste ilmumiseks on vaja, et pilveosade suurused oleks lähedased. Jääpilvedes on tarad puhtamate värvidega ja suurema selgusega.
Koit/Eha
Koit ja eha:Olgu kaar AB maakera pind ja CD õhkkonna piir.Päike horisondist madalamal ja päikesekiired valgustavad ainult väikest osa horisondist kõrgemal asuvaid õhkkonnakihte EFG.Sealt saame hajuskiirgust ja see osa põhjustab eha ja koitu.
Miraaz
Miraaž ehk terendus on valguskiirte teekonna paindumisest (refraktsioon) tulenev atmosfäärne optiline nähtus, mille tõttu tunduvad kauged objektid lähemana või teises kohas paiknevana.
Valguskiired murduvad erinevate murdumisnäitajatega keskkondade piirpindadel. Erineva temperatuuriga õhul on erinev tihedus ning vastavalt ka erinev murdumisnäitaja. Palava päikesepaistelise päevaga võib vahetult maapinna kohal olev õhukiht olla palju kuumem selle kohal olevast õhust. Seetõttu toimub maapinna suhtes peaaegu paralleelselt liikuva valguskiire paljukordne ülespoole murdumine