Sumuilmiöitä:

• Sumukaari
• Glooria
• Brockenin kummitus

Kasteilmiöitä:

• Kastekaari
• Pyhäinhohde

Sumukaari on sumussa näkyvä sateenkaaren kaltainen valoilmiö. Ilmiö on itseasiassa sateenkaaren sukulaisilmiö, mutta se eroaa siitä tietyiltä osin. Ulkoiselta olemukseltaan sumukaari eroaa sateenkaaresta siten, että siinä missä sateenkaari on värikäs ja sangen teräväreunainen, on sumukaari kalpean väritön, sateenkaarta leveämpi ja olemukseltaan utuisempi.

Syntytavaltaan sumu- ja sateenkaari eroavat siten, että kun sateenkaaressa on kyse valon taittumisesta ja heijastumisesta sadepisaroissa, on sumukaaren kohdalla valon diffraktio sumupisaroissa merkittävämpi tekijä kuin valon heijastuminen ja taittuminen. Sumupisarat ovat kooltaan niin pieniä, että valo ei pysty niissä kulkemaan selketä geometrisia reittejä pitkin. Tästä syystä johtuen eri valon kulkusuunnat menevät keskenään päällekkäin, ja tämän vuoksi sumukaari on väriltään valkea.

Sumukaaren sisäpuolella voi havaita yleensä 1-2 leveää, melko kaukana toisistaan olevia interferenssikaaria. Nämä interferenssikaaret aiheutuvat valon diffraktiosta: hyvin pienet sumupisarat toimivat diffraktioytiminä ja saavat aikaan interferenssi-ilmiön, jossa keskenään samassa vaiheessa olevat aaltorintamat vahvistavat toisiaan, ja vastakkaisissa vaiheissa olevat kumoavat toisensa. Edellinen tapaus aiheuttaa kirkkaat interferenssikaaret ja jälkimmäinen interferenssikaarten tummat välit.

Sumukaari on siitä mielenkiintoinen ilmiö, että niitä nähdään silloin tällöin jopa talvipakkasella, erityisesti kevättalven aikaan. Tällöin voi joskus esiintyä alijäähtynyttä sumua, ja tällöin voi sumukaari ilmestyä tähän talviseen sumuun.

Glooria on auringon vastapisteen ympärillä näkyvä ulkonäöltään kehää muistuttava värikäs valoilmiö. Koska glooria on auringon vastapisteen ympärillä, on se käytännössä aina horisontin alapuolella paitsi auringonnousun ja -laskun aikaan. Muutoin gloorioita on mahdollista nähdä lähinnä lentokoneesta tai jostain riittävän korkeasta maastonkohteesta.

Gloorioita nähdään maanpinnan tasolla yleensä sumuun mudostuneina. Lentokoneesta nähdyt glooriat sen sijaan ovat usein lentokoneen alapuolella oleviin pilviin muodostuneita. Glooria havaitaan tavallisesti sellaisessa tilanteessa, että havaitsijan ollessa ympäristöön nähden korkeammalla paikalla havaitsijan takaa paistava aurinko heittää havaitsijan varjon havaitsijan alapuolella olevaan sumuun. Tämä varjo näkyy sumussa tummana, kapenevana kiilana, jota kutsutaan Brockenin kummitukseksi. Tällöin glooria on mahdollista nähdä havaitsijan pään varjon, eli Brockenin kummituksen pään ympärillä. Lentokoneesta havaittuna glooria muodostuu lentokoneen varjon ympärille.

Glooria on mahdollista nähdä myös keinovalossa, ja itseasiassa huomattavan suuri osa kaikista Suomessa tehdyistä glooriahavainnoista on nimenomaan keinovalogloorioita. Keinovaloglooria on mahdollista havaita esimerkiksi menemällä tarpeeksi kirkkaan lampun kanssa vaikkapa jonnekin sumuiselle pellolle jonain syksyisenä yönä. Kun tämän kirkkaan lampun suuntaa sumuun, voi nähdä ensinnäkin kalpean sumukaaren ja sen sisäpuolella interferenssirenkaan tai pari. Itseasiassa sumukaari on tällaisessa tilanteessa mahdollista oikealla valonlähteen sijoittelulla nähdä täytenä ympyränä! Kohti tämän ympyrän keskipistettä on mahdollista nähdä oma varjonsa kapenevana kiilana (Brockenin kummitus). Sumukaariympyrän keskipisteessä eli valonlähteen vastapisteen ympärillä, havaitsijan varjokiilan kärjen ympärillä on mahdollista nähdä glooria!

Gloorian syntytapaa ei aivan tarkasti tunneta. Glooria esiintyy auringon vastapisteen ympärillä, sillä on kirkas keskus ja sen valo on voimakkaasti polarisoitunutta. Nämä seikat antavat vihjeitä gloorian syntytavasta. Sen verran gloorian synnystä tiedetään, että siihen liittyy ainakin valon taipumista sumupisaroissa ja ainakin yksi pisaransisäinen heijastus.

Brockenin kummitus tarkoittaa havaitsijan varjoa, joka näkyy tummana, kapenevana kiilana sumussa. Brockenin kummitus näkyy käytännössä aina yhdessä sumukaaren ja gloorian kanssa.

Kastekaari on sateenkaaren sukulaisilmiö, jonka voi nähdä joskus kasteisella nurmella syksyisenä aamuna tai vaikka kasteisella hämähäkinseitillä. Koska kastekaari nähdään käytännössä aina vaakasuoralla pinnalla, on se muodoltaan avoimen kaaren, paraabelin tai hyperbelin muotoinen. Kastekaari on syntytavaltaan samanlainen kuin sateenkaari, eli se syntyy kun auringonvalo taittuu ja heijastuu vesipisaroissa, jotka kastekaaren tapauksessa ovat kastepisaroita.

Pyhäinhohde, joka tunnetaan laajalti myös saksankielisellä nimellään heiligenschein, on usein kasteisella nurmella, auringon vastapisteen ympärillä näkyvä valoilmiö. Pyhäinhohde näkyy tavallisesti valoisana hohteena havaitsijan pään varjon ympärillä. Pyhäinhohteen nimi viittaa ilmiön sädekehämäiseen olemukseen.

Pienet kastepisarat kykenevät veden pintajännityksen vuoksi tarttumaan ruohonlehtien pinnan pieniin karvoihin. Nämä pienet pisarat ovat siis hieman irrallaan itse ruohonlehdistä, pienten karvojen varassa roikkuen. Nämä pisarat toimivat eräänlaisina epäterävinä linsseinä. Nämä pisarat keskittävät auringonvaloa ruohonlehden pinnalle, josta valo siroaa takaisinpäin pienten kastepisaroiden läpi, joka ilmenee auringon vastapisteen ympärillä näkyvänä hohteena, eli pyhäinhohteena.