Masentaako sää? Saatat olla meteopaatti

Julkaistu
Aurinkoinen kevätpäivä Helsingin Kaivopuistossa huhtikuussa 2011.
Aurinkoinen kevätpäivä Helsingin Kaivopuistossa huhtikuussa 2011.

Kuulin kyseisen sanan ensi kertaa kun eräs ulkomaalainen ystäväni kysyi minulta taannoin:”Are you meteopathic?” (Oletko meteopaatti?) En ensin ymmärtänyt kysymystä mutta hetken pohdittuani tajusin että hän halusi tietää vaikuttaako sää herkästi mielialaani. Hätkähdin myös siihen että sanalle ei ole suomenkielistä vastinetta. Pimeän vuodenajan kaamosmasennus kyllä on tuttu varmaankin meille kaikille, mutta vieraampi asia on tämä meteopaatti, johon sää voi vaikuttaa joko negatiivisesti tai positiivisesti.

Harmaa ja sateinen sää saa meistä useat alakuloisiksi ja aurinkoinen taas iloisiksi. Vaikuttaahan auringonvalo meihin fysiologisesti ihan suoraankin ja saa hyvänolon välittäjäaineet aivoissamme hyppimään volttia ja monella myös hormonit hyrräämään. Viime aikojen hyytävän kylmä sää on voinut masentaa monia nyt kun kevään pitäisi jo olla ovella. Mutta veikkaanpa ettei monikaan ole pannut pahakseen maaliskuun alun upean aurinkoisia päiviä. Paistetunteja onkin jo kertynyt suurin piirtein tuplasti siihen verrattuna mitä niitä tavallisesti maaliskuun aikana kertyy.

Sää siis joko piristää tai masentaa meteopaattia. Maaliskuun 20. päivällä onkin tästä syystä suuri merkitys meille kaikille meteopaateille ja kaamosmasentuneille. Se on nimittäin kevätpäiväntasaus! Eli auringonpaistetunnit lisääntyvät ja päivät pitenevät – kevätpäiväntasauksen aikaan päivä ja yö ovat yhtä pitkiä kaikkialla maapallolla ja siitä eteenpäin valoinen aika on meillä vuorokaudessa jo pidempi kuin pimeä aika. Joka päivä valoisen ajan pituus myös kasvaa, kevätpäiväntasauksen aikaan etelässä noin viidellä minuutilla ja Pohjoisessa jopa kahdeksalla minuutilla vuorokaudessa.

Kevät on myös sään puolesta aurinkoisinta aikaa vuodesta. Ilma on tyypillisesti kuivaa ja auringonpaistetunteja riittää. Esimerkiksi huhtikuussa paistetunteja on tilastollisesti jo kolme kertaa enemmän kuin esimerkiksi helmikuussa.

Luonnon valohoitoa siis tiedossa kaikille meteopaateille – mikä olisi sinun mielestäsi hyvä termi? Ehdota suomalaiseen suuhun sopivaa vastinetta!

Tulleet ehdotukset:

sääherkkä

sääpää

sääskitso

sääkkö

kelikuloinen

sääpaatti

säänmukainen mielialahäiriö

säänmukainen mieliala

sääriippuvainen

Kuva: Aleksi Jokela

Valoa pimeyteen

Julkaistu

hehkulamppu
Hehkulamppujen maahantuonti ja myynti kiellettiin EU-alueella 1. syyskuuta 2012 Lähde: flickr
Tässä vaiheessa syksyä päivän pituus jo uhkaavasti lyhenee. Luonnonvaloa riittää Suomessa sijainnista riippuen vielä 14 -15 tuntia vuorokaudessa, mutta vääjäämättä lisävalaistus alkaa olla tarpeen Auringon laskiessa taivaanrannan taa.

Yleisen käsityksen mukaan hehkulamppua vaihtamaan tarvitaan lauma byrokraatteja. Lampunvaihtopolitiikasta keskustelu harvoin kuitenkaan tuo varsinaisesti valoa pimeyteen. Puntarissa painaa lampunvalmistajien näkemys sekä aiheellinen huoli sähkönkulutuksesta ja ympäristöstä. Joskus tässä sekamelskassa tuntuu, että jopa teologinen näkökulma aiheessa olisi tarpeen, että saataisiin oikeaoppinen käsitys kirkkaudesta ja matkasta valoa kohti.

Hehkulampun toimintaperiaate perustuu tyypillisesti alipaineistetun ja inertillä suojakaasulla täytetyn lasikuvun sisään sijoitetun kaksoiskierteelle kierretyn wolfram-langan kuumentamiseen sähkövirralla valkohehkuiseksi. Oikein rakennettuna hehkulamput ovat suhteellisen pitkäikäisiä ja edullisia valmistaa. Aikoinaan itäsaksalaisille Narva-hehkulampuille luvattiin jopa 2000 tunnin käyttöaikoja. Tässä valossa tuntuu joskus erikoiselta, että nykypäivän teknologialla hehkulamppujen kestoaikaa on saatu kavennettua 1000 käyttötunnin tienoille.

Hehkulamppua tulee ensisijaisesti ajatella säteilylämmittimenä, sillä lämpösäteilyn ja lähi-infrapunan osuus ainakin perinteisissä hehkulampuissa on lähes 95 % luokkaa. Käyttöä puoltaa nopea toiminta-aika, luonnonmukainen värispektri, myrkyttömyys ja soveltuvuus talviaikoina jossain määrin myös huoneistojen lämmittämiseen. Haittana on kuitenkin suuri energiankulutus, jos tilannetta tarkastellaan vain yksinomaan valaistuksen kannalta.

Perinteiset loisteputket ja uudemmat pienoisloisteputket (energiansäästölamput) ovat plasmapurkaukseen perustuvia valaisimia. Virtakatkaisijaa painettaessa lampun sytytin kytkee oikosulkuvirran lampun kuristimen ja putken päissä olevien vastuslankojen läpi. Tämä sytytystilanne kuumentaa putken sisällä olevaa jalokaasua ja höyrystää elohopeaa alentaen tarvittavaa sytytysjännitettä. Hetkeä myöhemmin sytytinkärkien jäähtyessä ne avautuvat ja kuristimeen varastoitunut magneettikenttä purkautuu nopeasti sähköpurkauksena loisteputken sisällä ja saa lampun syttymään.

Lampun jo palaessa sytytintä ei tarvita. Plasmapurkauksen sammuessa virtapiiri katkeaa, jolloin kuristinkelaan varastoitunut energia sytyttää sen nopeasti uudelleen. Tämä kaikki tapahtuu niin nopeasti, että vain todella tarkkasilmäinen havainnoija voi nähdä hienoisen värinän loisteputken valossa. Lisäksi kuristimen tarkoituksena on toimia eräänlaisena vaihtovirtavastuksena sähköpiirissä, sillä plasma erittäin hyvänä sähkönjohteena nostaisi lampun läpi kulkevan sähkövirran aivan liian korkeaksi ja tuhoaisi sen.

Pienemmissä energiansäästölampuissa lampulle syötettävä verkkovirta toteutustavasta riippuen ensin tasasuunnataan, taajuutta nostetaan joihinkin kymmeniin kilohertseihin ja virtaa rajoitetaan lampun sisällä olevan elektroniikan tai kuristinkelan avulla. Korkeampi taajuus vaikuttaa suotuisasti jalokaasun ja elohopeahöyryn sähköisiin ominaisuuksiin (permittiivisyyteen ja permeabiliteettiin), jolloin lamppu tuottaa säteilyä paremmalla hyötysuhteella ja lampun välkyntä ei ole enää niin hyvin silmin havaittavissa.

Loisteputken elohopean säteilyspektri sijaitsee UV-alueella, joten elohopeapurkauslamppujen sisäpinta päällystetään fosforilla tai muilla ultraviolettisäteilyä näkyväksi valoksi fluoresoivilla materiaaleilla. Kuitenkin voimakkailla energiansäästölampuilla, jos niitä käyttää pitkiä aikoja tuulettamattomassa tilassa, voi jopa havaita ilmassa pienoisen otsonin tuoksun.

LED-tekniikka juontaa juurensa elektroluminesenssiin, missä sähkökentässä kiihdytetty varauksenkuljettaja kykenee säteilemään valoa suurtaajuisessa sähkökentässä, tai jos tasavirta kulkee kahden elektronegatiivisuudeltaan erilaisen aineen läpi. Elektroluminesenssia tapahtuu itse asiassa kaikissa puolijohteissa, mutta tietenkään tavallisen puolijohdediodin tuottamaa infrapunan aallonpituutta ihmissilmä ei kykene havaitsemaan. Tarvitaan erityiset materiaalit ja seosaineet, että aallonpituus saadaan näkyvän valon alueelle. Tässä kehitystyössä hyötysuhteen nostaminen on mitä verisintä kilpailua.

Elektroluminesenssi on yksi alalaji luminenssi-ilmiöistä, joita voi sopivissa olosuhteissa nähdä myös luonnossa. Bioluminenssia esiintyy yllättävän korkealla hyötysuhteella lusiferiinin hapettumisreaktiossa esimerkiksi kiiltomadoissa ja tulikärpäsissä. On arveltu, että jopa 90 % syvänmeren eliöistä vilkkuu tai välkkyy jollain tavoin.

Luonnon omissa mekanismeissa tuottaa valoa lieneekin vielä paljon opittavaa.

Lähteet:

How do LEDs work?
A little physics; a little basic semiconductor theory
http://www.mikewoodconsulting.com/articles/Protocol%20Spring%202009%20-%20How%20do%20LEDs%20Work1.pdf

Bioluminenssi
http://www.seepia.org/html/seepia3/bioluminesenssi/bioluminesenssi.shtml

The Fluorescent Lamp: A plasma you can use
http://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/wfluor.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Electroluminescent_wire

http://en.wikipedia.org/wiki/AMOLED

Sateenkaaren päähän

Julkaistu

sateenkaari vanhalla Lahdentiellä
Pää- ja sivusateenkaari kuvattuna vanhalla Lahdentiellä. Löytyykö aarre Mäntsälästä?

Säätilaltaan vaihteleva syksy on hyvin otollista aikaa aarteenmetsästykseen. Hyvällä onnella sateiseen taivaanrantaan voi ilmestyä sateenkaareksi kutsuttu optinen ilmiö, mikäli aurinko paistaa sopivassa kulmassa selkämme takaa.

Monet muistavat sateenkaareen liittyvän katkeran petoksen lapsuudesta. Teorian mukaan sateenkaaren päästä voi löytää aarteen. Aarrearkun perässä lukemattomat sukupolvet on juoksutettu pitkin viljapeltoja, mutta varsin usein laihoin lopputuloksin. Harvoin löytyi kultaa, vielä harvemmin jalokiviä ja sahramia.

Oppitunnin ei kuitenkaan voi katsoa menneen aivan hukkaan. Aarteenmetsästys konkreettisella tavalla opettaa Snellin laiksi kutsutun valon taittumislain perusperiaatteen kahden väliaineen rajapinnalla.

Sateenkaaren synty alkaa, kun valonsäde kulkee ilmasta vesipisaran sisään. Vesi on optisesti ilmaa tiheämpää väliainetta, mikä saa valon taittumaan kohti pinnan normaalia. Taittosuhde on riippuvainen valon aallonpituudesta, jolloin alkujaan useista eri aallonpituuksista koostuva valkoinen valo hajoaa tutuiksi sateenkaaren väreiksi. Pisaran takareunalla tapahtuva kokonaisheijastus kääntää valon kohti katsojaa. Jokaisen vesipisaran voi ajatella toimivan pienen prisman tavoin.

Sateenkaarta katsellessa voi näkyä yksi pääsateenkaari, hyvällä onnella toinen sivusateenkaari, tai erittäin hyvällä onnella ja laadukkaalla kiikarilla katsottuna lukemattomia interferenssikaaria. Kun sateenkaaren katselussa pääsee tähän pisteeseen, tietää olevansa jo pahasti koukussa sähkömagnetismiin.

Sateenkaaren keskipistettä voi hakea kuvittelemalla suoran linjan auringon ja silmien kautta horisonttiin. Pääsateenkaari löytyy aina tästä kuvitteellisesta pisteestä noin 42 asteen kulmassa ylöspäin. Täydellinen ympyräsateenkaari voi otollisissa olosuhteissa olla mahdollista havaita lentokoneesta, mutta toki sellaisen voi aina tarpeen vaatiessa luoda puutarhaletkun avulla. Sateenkaaria voi myös nähdä varhain aamulla kasteisessa metsässä esimerkiksi hämähäkinseitissä.

Sateenkaarista voi oppia yhtä sun toista mielenkiintoista. Sateenkaaria ovat tuijottaneet ja tutkineet lukemattomat filosofit ja tiedemiehet aina Aristoteleestä James Clerk Maxwelliin. Ehkäpä meidänkin olisi syytä.

Heitetään siis polaroivat aurinkolasit nurkkaan. Heti ensimmäisen vesisateen koittaessa kipin kapin aarteen hakuun!

Lähteet:

Sateenkaari – 4.6.2012 klo 19.50 Kangasala
Taivaanvahti, URSA:n havaintojärjestelmä
http://www.taivaanvahti.fi/observations/show/5152

http://www.polarization.com/rainbow/rainbow.html

http://fi.wikipedia.org/wiki/Sateenkaari

http://fi.wikipedia.org/wiki/Snellin_laki

Valokuva:
Mika Toivonen