Intervalové snímání (time-lapse) oblačnosti a dalších jevů na obloze

Martin Setvák

Galerie 2018

Mým současným primárním vybavením pro intervalové snímání jsou dva APS-C přístroje: Samsung NX500 (s objektivy Samyang 12mm F2.0 NCS CS a Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II) a Ricoh GXR s modulem A16 (24-85mm). Důvody, proč pro intervalové snímání používám právě tyto přístroje, jsou podrobněji popsány zde, mnou používaná typická nastavení a pár dalších komentářů k přístrojům Ricoh naleznete zde (pouze anglicky). Poznámky k timelapsování s přístrojem Samsung NX500 naleznete zde. Všechny uváděné časové údaje jsou ve světovém čase (UTC), přičemž pro středoevropský čas platí: SEČ=UTC+1h, resp. pro středoevropský letní čas: SELČ=UTC+2h.

Zdroje družicových, radarových a dalších meteorologických dat použitých níže: ČHMÚ, EUMETSAT a NOAA CLASS.

Poznámka k formátu videí: soubory ve formátu .mkv (zde komprimované jako H.265 RGB) jsou obsahově shodné s .mp4 soubory (zde standardní komprese H.264 YUV420p High), ale jsou o něco kvalitnější - především v přechodech modré při soumraku nebo svítání. Budete je ale nejspíš muset přehrát mimo browser, buď v systémovém prohlížeči videí nebo v některém z externích přehravačů videí (např. MPC-HC nebo VLC).

	V závětří Madeiry, 2018-02-11 Oblačné brázdy, formující se v závětří izolovaných ostrovů (např. Madeiry) nebo souostroví (např. Kanárských ostrovů) jsou poměrně běžným jevem. Tyto oblačné brázdy mohou mít podobu jednoduchých, zcela bezoblačných oblastí, nebo (jako je tomu v tomto případě) brázda může být částečně vyplněna oblačnou vlečkou, formující se uvnitř bezoblačné oblasti brázdy a zdánlivě postupující proti směru proudění, směrem k ostrovu. V řadě případů pak brázda může mít podobu série oblačných vírů, formujících se blízko ostrova a následně unášených od ostrova okolním prouděním (Kármánovy víry). Tento případ je příkladem jednoduché brázdy vyplněné vlečkou, zachycené družicí Meteosat-9, a zároveň dvěma pozemními timelapsy. 08:00 - 19:00 UTC, Meteosat-9 (MSG-2) SEVIRI HRV, interval 5 minut, zrychlení 7500x 20180211_0800-1900utc_Madeira_Meteosat-9_HRV-RSS.mp4 Viz též dva statické HRV snímky z 12:15 UTC a 18:30 UTC, zobrazující brázdu v době odpovídající následujícícm dvěma timelpasům (červené tečky vyznačují místa snímání timelapsů). 11:52 - 12:42 UTC (0h 50m), Garajau Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 2 sekundy, zrychlení 60x 20180211_1152-1242utc_Madeira_Garajau_1728x1080.mp4 (101 MB) Tento timelapse ukazuje východní okraj brázdy, zachycený z Garajau na JV pobřeží Madeiry (12:15 UTC), pohled směrem na jih. Touto dobou východní okraj brázdy již nebyl tak kompaktní jako dříve ráno, měl již spíše vlnovou strukturu. Některé z těchto vln zvolna rotovaly podél své horizontální osy, což je dobře patrné zejména v pozdější fázi této timelapsové série. 18:40 - 19:30 UTC (0h 50m), Paul do Mar Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 2 sekundy, zrychlení 60x 20180211_1840-1930utc_Madeira_Paul-do-Mar_1920x1080.mp4 (106 MB) Na tomto timelapsu, nasnímaném za soumraku z Paul do Mar na JZ pobřeží Madeiry (18:30 UTC, pohled k západu), jsou zachyceny menší oblačné vlny formující se podél pobřeží, zhruba kolmé k západnímu okraji brázdy. Západní okraj brázdy, částečně doprovázený srážkami, je zde zachycen zcela vpravo, bezprostředně nad hladinou moře.
	Zvířetníkové světlo z Madeiry. 2018-02-12, 19:35 - 22:50 UTC (3h 15m) Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 20 sekund, zrychlení 600x ISO 3200, expozice 15 sekund, F/2.8 Při plánování naší dovolené na Madeiře (kdy jet a kde se ubytovat), bylo jedním z kritérií mé přání po delší době opět vidět a hlavně timelapsovat tmavou noční oblohu, ve večerních hodinách zpestřenou Zvířetníkovým světlem. Vzhledem ke značnému světelnému znečištění ostrova, zejméha jeho jižního pobřeží, jsem se snažil najít nějakou lokalitu, která by nabízela alespoň trochu lepší světelné podmínky než většina pobřeží. Nakonec naše volba padla na západní okraj městečka Paol do Mar, nacházejícího se na jihozápadě ostrova, na tomto snímku vyznačeném červenou tečkou na pobřeží. 20180212_1935-2250utc_Madeira_Paul-do-Mar_1760x1080.mp4 (44 MB) Timelapse, nasnímaný z útesu přibližně 150 m nad Paol do Mar, kde jsem očekával alespoň trochu lepší podmínky než dole na pobřeží přesvíceném pouličním osvětlením. Zatímco samotná bezoblačná obloha již byla více-méně dostatečně tmavá, pouliční osvětlení bylo stále příliš silné a nasvěcovalo jak okolní útesy, tak vrhalo můj stín (při občasných kontrolách snímajícího přístroje) na okolní vegetaci. Nakonec ale nasvícené útesy, vegetace a oblačnost přispěly k jisté zajímavosti tohoto timelapsu.
	Nad oblačným mořem Madeiry. 2018-02-15, 12:05 - 13:05 UTC (1h 00m) Samsung NX500 + Samyang 12mm, interval 4 sekundy, zrychlení 120x 20180215_1205-1305utc_Madeira_Pico-Ruivo_1920x1080.mp4 (64 MB) Nízká oblačnost z Pico Ruivo (1862 m), nejvyšší hory Madeiry.. Vrcholy uprostřed záběru jsou Pico das Torres (1851 m) a Pico do Areiro (1818 m, vzdálenější vrchol).
	Zvířetníkové světlo z Madeiry. 2018-02-15, 20:25 - 21:00 UTC (0h 35m) Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 20 sekund, zrychlení 500x ISO 3200, expozice 15 sekund, F/2.8 20180215_2025-2100utc_Madeira_ER105_1760x1080.mp4 (14 MB) I přes pěkný timelapse z útesu jsem i nadále doufal v alespoň jednu jasnou noc, kterou bychom mohli strávit timelapsováním odněkud z odlehlejší tmavší lokality někde "nahoře", v horách. Nakonec vyšel alespoň tento krátký, půlhodinový timelapse Zvířetníkového světla, nasnímaný z výšky cca 1300 m (v tomto snímku je lokalita snímání vyznačena červenou tečkou ve vnitrozemí). Počasí nakonec ale opět nepřálo, cca po půlhodině zahalilo Zvířetníkové světlo (dosahující tu noc cca 70° nad místní horizont) nízkou oblačností. Kromě Zvířetníkového světla je na záběrech (vpravo od Zvířetníkového světla, ve spodní části záběru) patrný i nazelenalý airglow. Ten je zřetelně vidět i na snímku DNB z družice S-NPP (pořízeném družicí o několik hodin později) jako hodně světlá difúzní oblast nad SZ Afriky a JZ Evropy.

NLC a krepuskulární paprsky nad Oslem. 2018-07-02/03, 23:51-00:32 UTC (0h 51m)
Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 2 sekundy, zrychlení 60x
ISO 200, expozice 1/10 sekundy, F/2.8

20180702-03_2351-0032utc_NLC_Oslo_1920x1080.mp4 (89 MB)
20180702-03_2351-0032utc_NLC_Oslo_1920x1080_x265.mkv (107 MB, H.265)

20180702-03_2351-0032utc_NLC_Oslo_detail_1920x1080.mp4 (89 MB, detail)
20180702-03_2351-0032utc_NLC_Oslo_detail_1920x1080_x265.mkv (102 MB, H.265)

Velmi jasné a rozsáhlé NLC (noctilucent clouds, noční svítící oblaka) a krepuskulární paprsky nad Norskem. Místo snímání: Fornebu (jihozápadně od Osla), pohled přibližně na sever.

Standardní, mnou doposud používaná mp4 videa, komprimovaná H.264/AVC kodekem, občas vykazují v gradientech tmavě modré oblohy (jako v tomto a následujícím případě NLC) silnou posterizaci (angl. "banding"), artefakt x264 komprese. Toto byla hlavní motivace, proč jsem vyzkoušel kompresi H.265/HEVC kodekem, poskytujícím výrazně lepší kvalitu, byť za cenu vyšší náročnosti na hardware zařízení.

NLC nad Oslem. 2018-07-03/04, 23:11-00:47 UTC (1h 36m)
Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 4 sekundy, zrychlení 120x
ISO 400, expozice 1/5 - 1/30 sekundy, F/5

20180703-04_2311-0047utc_NLC_Oslo_1920x1080.mp4 (84 MB)
20180703-04_2311-0047utc_NLC_Oslo_1920x1080_x265.mkv (108 MB, H.265)

Slabší NLC nad Norskem. Místo a směr snímání stejné jako u předchozího případu.

-------------------

Mé starší timelapsy NLC: 2009-07-14, 2013-06-27, 2014-07-03, 2015-07-10 a 2016-07-05

Říčany 2018-07-26 10:00 - 11:40 UTC (1h 40m) a 2018-08-26 10:55 - 13:45 UTC (2h 50m)
Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 5 sekund, zrychlení 150x

20180726_1000-1140utc_Ricany_1920x1080.mp4 (89 MB)

20180826_1055-1345utc_Ricany_1640x1080.mp4 (88 MB)

Konvekce nad Říčany. Mělká konvektivní oblačnost nad náměstím Říčan (2018-07-26, pohled na západ), a nad východní částí Říčan (2018-08-26). Věnováno mé manželce Stáně a její rodině, která zde žila několik desetiletí.

Od soumraku do východu Slunce, Jankovská Lhota. 2018-05-07/08, 18:10-04:00 UTC (09h 50m)
Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 30 sekund, zrychlení 900x
ISO 3200, expozice 25 sekund, F/2.8

20180507-08_1810-0400utc_MW_Jankovska-Lhota_1920x1080.mp4 (83 MB)
20180507-08_1810-0350utc_MW_Jankovska-Lhota_1920x1080_x264-high444.mkv (94 MB)
20180507-08_1810-0350utc_MW_Jankovska-Lhota_1920x1080_x265.mkv (81 MB, H.265)

Série snímků začína krátce po západu Slunce, stínem Země a "Venušiným pásem" stoupajícími nad jihovýchodní obzor, zatímco se Slunce noří níže a níže pod horizont na opačné straně oblohy. Na tomto snímku pořízeném později v noci, jsou vyznačeny světové strany záběru, planety a města, svítící v dáli. Kromě Mléčné dráhy a spousty letadel a družic, křižujících obloou, si můžete všimnout světlejšího "závoje", zvolna se sunoucího oblohou směrem na východ (na záběrech zprava doleva). Pomocí družicových snímků a různých dalších meteorologických dat je možné dokázat, že tento "závoj" je ve skutečnosti slabým airglow (nočním svitem oblohy, alternativně označovaným jako nightglow) a ne oblačností nebo aerosoly. Série pak pokračuje východem Měsíce, později následovaném východem Slunce.

Ve snímku DNB z družice NOAA-20 (JPSS-1), pořízeném této noci, je červenou tečkou vyznačeno místo snímání (poblíž Jankovské Lhoty, okres Benešov), a přibližný rozsah záběru. Je v něm rovněž tenkou čarou vyznačena trajektorie družice CALIPSO, zmíněné níže. Další dva snímky z družice NOAA-20, v kanále M15 a v nočním mikrofyzikálním RGB produktu, jasně dokládají že oblast v záběru byla zcela bezoblačná, s výjimkou oblačnosti nízko nad východním obzorem. Dalším důkazem je tento vertikální řez atmosférou, pořízený družicí CALIPSO podél její trajektorie (vyznačené ve snímku DNB), přičemž rozsah snímků z družice NOAA-20 v řezu družice CALIPSO je přibližně v rozmezí 45 až 55N. Proudění nad střední Evropou zobrazují tyto animace snímků z družice Meteosat-10 (MSG-3): WV6.2, RGB 24h-M a RGB NM, dokládající že veškerá oblačnost v záběru timelapsu postupovala od východu na západ, což je zcela opačně než je postup slabšího airglow, resp. vln či různých nehomogenit v něm. Konečně, další důkaz že se jedná o airglow a nikoliv oblačnost nebo aerosoly, poskytují sondáže atmosféry (profily proudění) - jak půlnoční sondáž z Prahy-Libuše, tak měření z wind profilerů. Tato měření rovněž dokládají, že proudění v troposféře mělo zcela opačný směr než postup vln v airglow. Na závěr dodejme, že samotný airglow ve snímku DNB není nad střední Evropou vidět kvůli značně přesvícenému zemskému povrchu.

Výrazný zelený airglow v noci Perseid. Jankovská Lhota, 2018-08-12/13, 20:30-01:47 UTC (05h 17m)
Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 30 sekund, zrychlení 900x
ISO 3200, expozice 25 sekund, F/2.8

20180812-13_2030-0147utc_MW-and-green-nightglow_Jankovska-Lhota_1620x1080 (45 MB)
20180812-13_2030-0147utc_MW-and-green-nightglow_Jankovska-Lhota_1620x1080_x265.mkv (42 MB, H.265)

Přibližně o tři měsíce později jsem se vypravil na stejnou lokalitu, pokusit se o timelapse Perseid. Ty je ale v timelapsu téměř nemožné rozeznat, ztrácejí se mezi záplavou letadel křižujících oblohou. Zatímco jednotlivé Perseidy se zobrazí vždy pouze na jednom snímku (viz např. tyto ukázky: 21:57, 22:06, 23:38 a 01:47 UTC), letadla a družice lze sledovat na několika navazujících záběrech. Nicméně noc byla nakonec zajímavá i něčím zcela jiným - výrazným, velmi jasným zeleným airglow, který se po obloze rozšířil později v průběhu noci, a jehož vlny postupovaly oblohou od jihozápadu k severovýchodu (v záběrech zprava doleva). Poloha snímání i orientace foťáku jsou stejné jako v předchozím případě, a jsou rovněž vyznačeny v tomto detailním snímku DNB, pořízeném této noci družicí NOAA-20 (JPSS-1) v 01:20 UTC.

Snímek DNB (z téže družice a ve stejném čase), zachycující výrazně větší oblast Evropy, ukazuje že rozvlněný airglow se této noci vyskytoval nad velkou částí Středozemního moře (od Španělska až téměř k Řecku. Porovnáním snímku DNB se snímky v IR kanále M15 nebo RGB NM (noční mikrofyzikální RGB produkt) potvrzuje, že tento rozvlněný závoj byl skutečně jevem v airglow, a nikoliv v oblačnosti. Pečlivější pohled na snímek DNB pak ukazuje, že vlny v airglow se vyskytovaly rovněž nad Biskajským zálivem a jižní Francií, a dokonce zasahovaly až nad Severní moře, kde jsou vidět jako rozsáhlejší oblouky (odlišit je od pásů oblačnosti je možné porovnáním snímku DNB s jedním ze snímků zobrazujících oblačnost (M15 nebo RGB NM). Nad kontinentální částí Evropy (např. nad střední Evropou) airglow ale vidět není, "díky" přesvícenému pozadí. Animace snímků MSG v kanálech IR 10.8 a WV 6.2 pak vypovídajé o tom, že zdrojem výraznějších vln v airglow nad západním Středomořím a západní až střední Evropou byla silná konvektivní (bouřková) aktivita nad Španělskem a Francií, nad Středozemním mořem pak doplněná o vlny generované jet streamem (tryskovým prouděním), který se nad touto oblastí nacházel. Animace snímků RGB 24h-M pak dokumentuje rozložení oblačnosti a její vývoj nad střední Evropou, v průběhu této "zelené noci".

Zámek Průhonice, 2018-10-22 12:00 - 13:20 UTC (1h 20m)
Samsung NX 500 & Samyang 12mm F2.0 NCS CS, interval 5 sekund, zrychlení 150x

20181022_1200-1320utc_Pruhonice_1920x1080.mp4 (66 MB)

Sbohem, teplé a slunečné počasí! Oblačnost studené fronty, nasouvající se od severozápadu, oznamující definitivní (?) konec teplé části roku 2018. Zachyceno z Průhonického parku, okres Praha - východ, orientace záběru na severozápad.

Viz též synoptická mapa DWD a animace z družic MSG: Evropa (VIS-IR) - celková situace po 15 minutách, střední Evropa (VIS-IR) a ČR (HRV) - detailnější pohled po 5 minutách. Oranžová tečka v detailních záběrech vyznačuje místo a čas snímání timelapsu.

Vlčí rokle, 2018-11-07 08:50 - 10:30 UTC (1h 40m)
Samsung NX 500 & Samyang 8mm F2.8 UMC Fisheye II, interval 10 sekund, zrychlení 300x

20181107_0850-1030utc_Vlci-rokle_1620x1080.mp4 (46 MB)

Podzimní barvy. V tomto případě nic, co by nějak souviselo s oblohou. Prostě jen pohoda a nádhera podzimu, proměnlivost scény v závislosti na nasvícení sluncem... Vlčí rokle, nedaleko obce Prosečnice v Posázaví, střední Čechy.

Zpět na hlavní stránku