Pilvet hohtavat värejä – Näin syntyvät helmiäispilvet, joita voi nähdä vain muutaman kerran vuodessa

Kevättalven päivä on ollut selkeä, illansuussa taivaalla risteilee pilvenhattaroita. Yksi kiinnittää heti huomion. Se poikkeaa kaikista muista pilvistä uskomattomine väreineen. Sen helmenhohtoiset pastellivärit loistavat poikkeuksellisen kirkkaana.

Helmiäispilviä näkyy vain muutaman kerran vuodessa. Otollisimmat ajat helmiäispilvihavaintoihin on alkuvuodesta läntisessä Lapissa. Silloin pohjoisnavan yllä pyörii napapyörre, joka ulottuu kymmenien kilometrien korkeuteen. Sen ympärillä puhaltavat tuulet, joiden nopeus yltää 350 kilometriin tunnissa.

Korkealla napapyörteessä lämpötila on jopa 100 astetta pakkasella. Kosteus leijuu ilmassa jääkiteinä, jotka taittavat auringon valon upeiksi väreiksi.

Kauneudella on kuitenkin kääntöpuolensa. Kylmässä napapyörteessä tapahtuu kemiallisia reaktioita, jotka aiheuttavat otsonikatoa, meitä auringon vaaralliselta ultraviolettisäteilyltä suojaavan otsonikerroksen tuhoa.

Kirkkaimmin helmiäispilvet hohtavat juuri ennen auringonnousua ja auringonlaskun jälkeen, kun aurinko on yhdestä kuuteen astetta horisontin alapuolella.

Kun tavalliset pilvemme esiintyvät ilmakehän alimmassa kerroksessa eli 10 kilometriin ulottuvassa troposfäärissä, helmiäispilvet syntyvät stratosfäärissä 15–30 kilometrin korkeudessa. Vain valaisevat yöpilvet esiintyvät niitä korkeammalla.

Napa-alueita kiertävä napapyörre puhaltaa jopa sata metriä sekunnissa 10–80 kilometrin korkeudessa. Se laskee lämpötiloja riittävän alas, jotta helmiäispilviä voisi syntyä.

Pilven eri osissa pisaroiden koko vaihtelee, minkä johdosta pilven reuna on erivärinen kuin keskusta. Pienemmät pisarat ovat pilven reunalla.

Tuuli tuo auringonpaisteiselle taivaalle ohuita poutapilviä, jotka kelluvat muutaman kilometrin korkeudessa. Ne näkyvät vitivalkoisina syvän sinistä taivasta vasten. Tuulen työntäessä pilven auringon lähelle sen reuna alkaa loistaa monissa väreissä. Sitä pystyy katsomaan vain aurinkolasien läpi auringon läheisyyden takia.

Väripilvet syntyvät, kun auringonvalo siroaa pilven vesipisaroista ja valkoinen valo hajoaa useiksi väreiksi diffraktio- ja interferenssi-ilmiöiden avulla. Tätä tapahtuu ylä- ja keskipilvissä eli vähintään muutaman kilometrin korkeudella. Myös täysikuu tuottaa väripilviä, mutta ne ovat valon vähäisyyden vuoksi hyvin himmeitä. Väripilviä syntyy myös auringonvalon heijastuessa pilven jääkiteistä.

Kaikissa pilvissä väri-ilmiöitä ei synny, sillä se vaatii keskimääräistä pienempiä pisaroita. Pilvipisaroiden tai jääkiteiden pitää lisäksi olla suunnilleen samankokoisia, jotta väriä voi muodostua. Väripilviä syntyy yleisimmin hahtuva-, kumpukerros- ja palleropilviin.

Joskus harvoin aamu- tai iltataivaalle nousee ohuita, häkellyttävän värikkäitä helmiäispilviä. Suomessa niitä nähdään keskimäärin vain muutaman kerran vuodessa.

Myös aamu- ja iltarusko värjäävät pilviä, mutta silloin ne eivät ole kuitenkaan väripilviä. Auringon valo kulkee pitemmän matkan ilmakehän läpi ja muuttuu punaisemmaksi, mikä värjää pilvet.