Brand

Cesta za zeleným světlem… aneb focení polární záře

Polární záře…při vyslovení těchto dvou slov poskočí srdce snad každého fotografa krajináře. Myslím, že se nemýlím, když řeknu, že každý fotograf „postižený“ krajinou, by chtěl polární záři nejen vidět, ale také nafotit. Polární záře je také velmi oblíbené téma a předmět diskuzí na workshopech. Nejprve si však řekněme, co to vůbec polární záře je a jak vzniká.

i1.jpg


Polární záře, nebo též severní světlo (The Northern Lights), je souhrnný název pro světelné jevy vznikající v atmosféře ve výškách od 80 do 1000 km, nejčastěji však v ionosféře asi 100 km nad zemí. Polární záře se projevuje rozsáhlými barevnými pruhy na obloze ve vysokých zeměpisných šířkách. Jižní záře se označuje jako „aurora australis“, severní záře jako „aurora borealis“, ale v zásadě jde o tentýž jev.

i2.jpg


Jak vzniká polární záře?

Na Slunci se vlivem nepravidelností v magnetickém poli objevují sluneční skvrny, které stoupají k povrchu a praskají jako bubliny v kapalině. Při jejich zániku část sluneční plasmy „vyšplíchne“ do prostoru a vznikne sluneční erupce, čili protuberance. Vzniklý mrak částic slunečního větru je tvořen kladně nabitými protony (jádry atomu vodíku) a alfa částicemi (jádry atomu helia), které letí vesmírem rychlostí až 500 km/sec a během několika dní dorazí k Zemi. Pokud se na své cestě setká s magnetickým polem Země, tak jej část zachytí a stáčí po spirálách směrem k magnetickým pólům Země. Tam dochází k interakci slunečního větru s atmosférou, resp. k odtrhávání elektronů z molekul kyslíku a dusíku za vzniku kladně nabitých atomů (iontů). Odtržené elektrony se díky přitažlivé síle protonů v jádře atomu vracejí zpět, prudce přitom brzdí a tím vyzařují elektromagnetické vlny světla, které vidíme jako polární záři.

Polární záře může mít nejrůznější charakter. Ať už z hlediska barevnosti anebo z hlediska projevu jako takového. Co tím myslím? Obvyklá barva polární záře je zelená (o vlnové délce 557,7 nm – nanometrů) nebo červená (630,0 a 636,4 nm). Ovšem může se objevit fialová barva o vlnových délkách 470,9 nm, 427,8 nm a kratších (neviditelných) vlnových délkách 390,5, 357,8 a 337,1 nm. Méně často můžeme zaregistrovat žlutou barvu. Spektrum polární záře je však poměrně složité, jelikož je energie záření rozložena nejen ve viditelné části spektra, ale i v infračervené a ultrafialové oblasti spektra.

i3.jpg


Polární záře kontra Mléčná dráha

Polární záře může mít tedy nejen různorodé barvy, ale zejména se pokaždé jinak na obloze projevuje. Někdy vypadá jako nehybný zelený sloup, který prostě na obloze „trčí“ dlouhé minuty prakticky bez hnutí. Jindy kmitá po obloze jako záclona, do které se opírá silný vítr. Může být zcela beztvará anebo naopak vytváří obrazce, nad kterými přechází zrak. Dokonce jsem zažil, že se polární záře objevila těsně vedle Mléčné dráhy. A právě červené spektrum z okraje polární záře nabarvilo celou Mléčnou dráhu do červena, jako kdyby na ni posvítili silným červeným reflektorem (viz fotografie níže). Poprvé jsem nad tím žasnul loni na Islandu, letos na fotoexpedici na Lofotech jsem už u červené Mléčné dráhy tak zaskočený nebyl :)

i4.jpg


Polární záře předpověděná…

O tom, co se nám nad hlavou může objevit, do velké míry napoví předpovědi výskytu polární záře. Nelze se na ně spolehnout sice 100%, ale díky moderním měřícím technologiím lze predikovat výskyt záře poměrně slušně. V zásadě dnes používáme nejčastěji dva základní modely, a sice aurorální ovál a KP Index. Ovál je určován na základě dat z družice NOAA POES. KP Index pak v jednoduchosti vyjadřuje, do jak nízkých zeměpisných šířek se polární záře bude objevovat.

Důležitou součástí sledování polárních září je i monitorování sluneční aktivity. K orientaci byla vytvořena škála Normal, Active, M Class Flare, X Class Flare!, Mega Flare!, přičemž pokud je dosažen poslední stupeň, je šance na pozorování polární záře v Česku. K tomuto ukazateli se řadí ještě geomagnetická aktivita. Tady je stupnice pouze tříbodová: Quiet (Klidná), Unsettled (Nestálá), Storm (Bouře).

Jak bylo výše uvedeno, hlavním činitelem polární záře je sluneční vítr, který je měřen hned v několika kategoriích. Nejdůležitější je hustota částic, rychlost samotného větru a jeho polarita, Čím větší jsou tyto hodnoty, tím je vítr silnější a je pravděpodobnější výskyt polární záře. Tato data jsou měřena družicí. Díky těmto výsledným hodnotám je možné i vypočítat, za jak dlouho k nám tok částic dorazí. Všechna tato měření mají jeden primární cíl, a sice určit, kdy, kde a jak intenzivně se polární záře objeví. V České republice je polární záře viditelná velmi zřídka. Statisticky vychází, že během jedné dekády může být polární záře v Česku pozorovatelná 5× – 8×. Abychom měli relativní jistotu, musí KP Index přesáhnout stupeň číslo 8. V případě monitoringu sluneční aktivity či geomagnetické aktivity se musí jednat pokaždé o nejvyšší stupeň, tedy Mega Flare!, resp. Storm. Rozhodně ale nečekejme, že uvidíme v Krkonoších nad hlavou divadlo, jaké známe z fotek z norského severu či z Islandu. Pokud už je u nás polární záře vidět, pak je opravdu velmi slabá, často není okem ani viditelná anebo se projevuje jako světlá oblast nad horizontem, která může být snadno zaměněna za světelné znečištění. Existují případy, kdy byla polární záře zaznamenaná v Česku i při KP 7, ale jedná se o skutečně minimalistický projev.

i5.jpg


Kam za „Aurorou“?

Abychom měli šanci vidět polární záře v plné kráse, musíme se vypravit do severnějších poloh. K nejčastěji navštěvovaným fotolokalitám patří Island, dále pak sever Norska. Je potřeba také pečlivě zvážit, jakou dobu si vybereme. Obecně platí v první řadě to, že musí být v noci tma. To je samozřejmě logické, nicméně je nutné si uvědomit existenci tzv. polárního dnu, tedy období, kdy za hranicí polárního kruhu Slunce nezapadá pod horizont a tma nenastává. Na norském severu je polární den ohraničen polovinou května až koncem července. Ideální doba pro pozorování záře je ve vhodných severských lokacích zhruba od října do března. Dále bychom měli za focením vyrážet ve dnech, kdy nesvítí Měsíc. Ten svoji intenzitou záření prožitek z polární záře výrazně relativizuje. A samozřejmě bychom měli na sever směřovat ve dnech, kdy KP Index letí nahoru. Pokud totiž budeme mít řekněme na Islandu štěstí na jasnou noc bez Měsíce, ovšem KP Index bude ukazovat hodnotu 2, je pravděpodobné, že polární záři uvidíme, ovšem velmi slabě. Při geomagnetické bouři 2. stupně (KP 6) nejen že bude polární záře vidět podstatně jižněji, ale její intenzita bude nesrovnatelná a na stále stejném místě na Islandu uvidíme nad hlavou nefalšované divadlo.

Pro sledování sluneční aktivity, resp. možnosti vidět polární záři, existuje plno aplikací či webových stránek. Tou nejznámější „webovkou“ je pravděpodobně Aurora Service. Z aplikací pro mobily můžeme zmínit Aurora Notifier, Northern Eye, Aurora, Aurora Companion, Norway Lights atd. Většina z těchto zdrojů obsahuje všechny výše uvedené aspekty, tedy KP Index, aurorální ovál, sluneční i geomagnetickou aktivitu, intenzitu slunečního větru atd.

i6.jpg


Fotíme polární záři

A teď to zásadní, a sice jak se polární záře fotí? Obtížně. Asi jste chtěli slyšet jinou odpověď, ale je to tak. Zejména pokud je záře rychlá (ona již zmíněná záclona ve větru), potom musíme počítat s časem v řádu jednotek vteřin, tedy pokud chceme zachytit ostré okraje záře. Pokud ovšem exponujeme během noci pouze pár vteřin, musíme logicky zvednout ISO na poměrně vysoké hodnoty. To už samozřejmě ani nemluvím o náležitém proexponování krajiny a téměř nezbytné nutnosti použít víc rovin zaostření. I to je zřejmě důvodem, proč můžeme vídat v online galeriích plno fotek polární záře, ale fyzicky na výstavách je jich jak šafránu. Neboli nafotit nejen vizuálně líbivě, ale i technicky kvalitně polární záři za bezměsíčné noci, to je trochu oříšek. Jedním z řešení je postup, který jsme s kolegy zvolili u fotoexpedice do Norska. A sice vyrazili jsme fotit na začátku dubna, tedy téměř po „aurorovské“ sezóně. Nicméně v období, kdy již na severu nenastává astronomický soumrak a obloha je relativně slušně světlá ještě dlouho dlouho po západu slunce. Díky takto zvolenému termínu jsme si mohli dovolit exponovat polární záři na relativně nízké ISO. Další možností je použití většího množství expozic a jejich průměrováním odstranit šum, nikoliv však degradovat kvalitu fotografie. To však předpokládá výskyt stejných nebeských obrazců v čase po sobě a je to tak spíš dílem náhody a velkého počtu fotek.

i7.jpg


Mýty a omyly


Mýty a omyly. V souvislosti s polární září jsem zaregistroval několik polopravd či omylů. Uvedu alespoň některé z nich.

  1. Polární záře není očima vidět, zachytí ji jen fotoaparát. Tento mýtus jsem vyvracel již v předchozím textu. Ano, pokud je nízký KP Index, resp. nízké další výše uvedené parametry, pak bude záře viditelná jen obtížně. Ovšem stačí chytit na Islandu KP 4–5 a máte pocit, že si na polární záři můžete sáhnout a tančí po celé obloze tak, že nevíte, zda máte dřív fotit anebo jen zírat na nebe.
  2. Sníh na fotkách s polární září nemůže být zelený. Omyl. Opět platí, že pokud je záře intenzivní, pak dokáže hravě obarvit reflexní plochy do zelena, fialova atd. Platí to tedy jak pro sníh, tak zejména pro vodní hladinu.
  3. Polární záře nemůže vrhat stín. Může. Stačí natrefit na silné záření a najednou uvidíte, jak mají na hladině ledovcového jezera ledové kry stíny, ačkoliv nesvítí Měsíc.

Vidět intenzivní polární záři je opravdu neskutečný zážitek, který se prostě nemůže omrzet. Snad jen Nory nebo Islanďany nechává polární záře chladnými. I když loni na Islandu jsem při KP 8 narazil na pár místních fotografů u jezera Jökulsárlón. Celé nebe zelené, sem tam i sytě žlutá, že to vypadalo, jako kdyby bouchla chemička v Lovosicích. Já nevěděl, kam dřív namířit foťák nebo jakou část oblohy sledovat. A „místňáci“ se vyjádřili, že je to celkem fajn :)

i8.jpg

Štítky:

Jan

Jan Šmíd se ve své tvorbě zaměřuje na krajinářskou a noční fotografii. Jeho hlavními zájmy jsou velkoformátové fotoobrazy, víceřadé panoramatické snímky a fotografie noční krajiny. Rovněž společně s Karlem Horáčkem pořádá fotografické workshopy zaměřené právě na noční a panoramatické fotografie a postup jejich vzniku.

Více na webu www.smidphotography.com.

Diskuse

Aleš

30.6.2016 15:55

Nádherné obrázky, skoro jak bych tam byl stál s vámi.

Ba co víc, ještě hezčí a není mi zima :-)-

Jan

30.6.2016 19:29

to Aleš: Díky moc Aleši. A musím říct, že od počítače se i mně na to zpětně dívá o dost příjemněji laughing

ZbyněkČ

6.7.2016 09:56

Článek je to skvělý, ale k mému překvapení obsahuje několik hrubých nepřesností. Polární záře v ČR byla pozorována již při Kp 5, samozřejmě je velmi slabá a trvá řádově jen několik minut, ale lze ji pozorovat. Při Kp 6 ji lze již pozorovat o něco lépe a nastavení na fotoaparátu nemusí být až vyhnané do krajnosti. Při Kp 7 je polární záře velmi dobře pozorovatelná i z území ČR. Je slabě viditelná pouhým okem a na několika sekundové expozici je krásně vykreslená. Případy pozorování polární záře z ČR http://ukazy.astro.cz/polar.php. Nemyslím si, že tohle je minimalisticky slabá polární záře z ČR:  http://ukazy.astro.cz/upload/20150317LukasRonge_Img-0807.jpg . Samozřejmě při porovnání se s oblastí běžného výskytu na severu Evropy je to slabé, ale z pohledu ČR, je velmi dobře viditelná.  

Jan

10.7.2016 23:31

to ZbyněkČ: Zbyňku jednak díky a jednak k meritu věci. Píšeš, že článek obsahuje několik hrubých nepřesností. No já vidím pouze jednu spornou věc, a sice kdy je polární záře pozorovatelná u nás. Že je podle předpovědních modelů u nás pozorovatelná při hodnotách více jak 8Kp je verifikovatelný fakt a nemá o něm myslím cenu dlouze polemizovat. Že může být v nějaké formě v ČR pozorovatelná při nižších Kp je možné (koneckonců jsem to sám uváděl), ale abychom se bavili o tom, že je vidět při Kp 5 a pak jako doklad si ukázali fotku, kde sotva rozeznáme, zda se jedná o světelné zněčištění nebo polární záři - tak pardon, ale to pro mě opravdu není relevantní debata. A pokud jsi zažil polární záři někde na severu při vysoké aktivitě, tak pak zajisté uznáš, že všechny tebou výše uvedené příklady nepůsobí jako chudý příbuzný, ale jako nejchudší příbuzný. A co se týká "nastavení fotoaparátu vyhnaného do krajnosti". Nechci nějak snižovat kvalitu tebou uváděných fotek, ale technicky jsou na tom opravdu velmi...no řekněme, že nejsou povedené. Takže jedna věc je snaha za každou cenu něco zachytit a nehledět na TK, kompozici či obsah fotografie, a jiná otázka je docílení technicky precizní a obsahově zajímavé fotografie, která snese tisk metr a více. Takže vážím si tvého přípěvku, ale promiň, připadá mi trošku irelevantní psát o několika hrubých nepřesnostech. Samozřejmě můžeme se bavit o tom, jak zajímavé je nafotit nějakou formu polární záře z ČR. Ale popravdě 100x radši bych vyměnil jednu noc, jakou jsem zažil na Lofotech při geomag.bouři 2. stupně, než desítky nocí v ČR, kdy bych sotva viděl "polárku" na displeji fotoaparátu. A snad dovětek - sám píšeš, že "Při Kp 7 je polární záře velmi dobře pozorovatelná i z území ČR. Je slabě viditelná pouhým okem a na několika sekundové expozici je krásně vykreslená". Neboli intenzita zážitku nesrovnatelná s tím, když člověk vidí intenzivní zelenobarevné divadlo kolem sebe. A o to mi šlo primárně - neboli zmíňka o ČR je pouhou marginální částí článku, ptž zážitek polární záře zde při Kp7 a při Kp7 někde na severu Norska, to je asi jako trabant na klíček a lamborghini laughing A abych zcela objasnil svůj přístup - Krkonoše a Jeseníky jsou zajisté krásné hory, ale těžko z nich uděláme Himaláje. Stejně těžko uděláme z ČR ideální pozorovací stanoviště pro polární záři. Takže chci-li fotit velehory, musím za nimi jet anebo se spokojím s Krkonošemi, ale nebudu jim říkat velehory. A chci-li nafotit polární záři, tak za ní musím někam severněji anebo ji nafotím tady, ale pak bude výsledná fotografie vhodná jako doprovodná malá fotka k článku o ojedinělé zajímavosti v ČR.

Pro vkládání komentářů musíte být přihlášen.

Další články z kategorie Fotografujeme

Všechny články kategorie

Fotografie na doklady (i mobilem) online

Požadavky na fotografie na doklady se v posledních letech zásadně změnily. Vlastně na úřední oficiální průkazy totožnosti, tedy…

4.2.2022

Pavel

Jak fotit, když venku mrzne

V návodu k fotoaparátu se dočtete, že je možno fotoaparát používat do teploty 0°C. Ale v mrazu se přesto běžně fotí. Kde je tedy…

1.1.2022

JaroslavJay

Fujifilm CLASSIC Neg. na starších foťácích Fuji

Pokud fotíte do RAF a používáte pro úpravu Capture One, zde je poměrně snadný trik jak využít nejnovější filmové simulace i na…

5.1.2021

Michal Kroupa

Krajinářská fotografie - rok 2020

Máme za sebou trošku zvláštní rok, tak se pojďme podívat na krajinářské fotografie, které jste na Fotorádce v uplynulých měsících…

3.1.2021

Michal Balada

Dvojí polarizační filtr aneb využití efektů

Určitě každý známe označení CPL tedy cirkulární polarizační filtr. Každý, kdo tento filtr zná ví také jaký efekt vytváří.…

14.11.2020

Lukáš

Měření expozice: kdy a proč chybuje? Jak na ideální expozici?

Ve fotoaparátu vestavěné měření expozice je velmi užitečné, avšak ne 100% spolehlivé. V jakých případech je potřeba expozimetr…

2.5.2020

Tomáš