Световые явления в облаках: гало, венцы

Подготовил О.Малахов. Фото сайт

Гало - это преломление и отражение света в ледяных кристалликах облаков верхнего яруса; представляют собой светлые или радужные круги вокруг Солнца или Луны (пример фотографии лунного гало), отделенные от светила темным промежутком. Гало часто наблюдаются в передней части циклонов (в перисто-слоистых облаках их теплого фронта) и поэтому могут служить признаком их приближения.

Гало вокруг Солнца в перисто-слоистых облаках

Как правило, гало возникают как круги радиусом 22 или 46°, центры которых совпадают с центром солнечного (или лунного) диска. Круги слабо окрашены в радужные цвета (красный внутри).
Гало являются наиболее верным признаком ухудшения погоды. Так, в конце марта 1988 года в Москве и Подмосковье установилась тихая, солнечная весенняя погода. Но в один из вечеров вокруг Луны наблюдалось гало; и уже на следующий день погода резко испортилась.
Из книги "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц: "Кроме основных форм гало наблюдаются ложные солнца - слегка окрашенные светлые пятна на одном уровне с Солнцем и на угловом расстоянии от него также 22 или 46°. К основным кругам присоединяются иногда различные касательные дуги к ним. Наблюдаются еще неокрашенные вертикальные столбы, проходящие через солнечный диск, т.е. как бы продолжающие его вверх и вниз, а также неокрашенный горизонтальный круг на одном уровне с Солнцем.
Окрашенные гало объясняются преломлением света в шестигранных призматических кристаллах ледяных облаков, неокрашенные (бесцветные) формы - отражением света от граней кристаллов. Разнообразие форм гало зависит в основном от типов и движения кристаллов, от ориентации их осей в пространстве, а также от высоты Солнца. Гало в 22° обусловлено преломлением света боковыми гранями кристаллов при беспорядочной ориентации их главных осей во всех направлениях. Если главные оси имеют преимущественно вертикальное направление, то по обе стороны от солнечного диска (также на расстоянии 22°) вместо светлого круга возникают два светлых пятна - ложные солнца.
Гало в 46° (и ложные солнца в 46°) обусловлено преломлением света между боковыми гранями и основаниями призм, т.е. с преломляющим углом 90°.
Горизонтальный круг обусловлен отражением света боковыми гранями вертикально расположенных кристаллов, а солнечный столб - отражение света от кристаллов, расположенных преимущественно горизонтально.

В тонких водяных облаках, состоящих из мелких однородных капель (обычно это высококучевые облака) и закрывающих диск светила, за счет дифракции возникают явления венцов . Венцы возникают также в тумане около искусственных источников света. Основная, а часто единственная часть венца - светлый круг небольшого радиуса, окружающий вплотную диск светила (или искусственный источник света). Круг в основном имеет голубоватый цвет и лишь по внешнему краю - красноватый. Его называют также ореолом. Он может быть окружен одним или несколькими дополнительными кольцами такой же, но более светлой окраски, не премыкающими вплотную к кругу и друг к другу. Радиус ореола 1-5°. Он обратно пропорционален диаметрам капель в облаке, поэтому по нему можно определить размеры капель в облаках.
Венцы вокруг искусственных источников света малых размеров (по сравнению с дисками светил) имеют более богатые радужные цвета."

Народный приметы, связанные с гало:
- После появления быстро движущихся перистых облаков небо покрывается прозрачным (как вуаль) слоем перисто-слоистых облаков. Они обнаруживаются по кругам около Солнца или Луны (признак ухудшения погоды).
- Вокруг Солнца или Луны видно гало (признак ухудшения погоды).
- Зимой - белые венцы большого диаметра вокруг Солнца или Луны, а также столбы около Солнца, или так называемые ложные солнца (признак сохранения морозной погоды).
- Кольцо вокруг Луны - к ветру (ухудшение погоды).

Процитируем книгу В.А.Мезенцева "Религиозные суеверия и их вред" (Москва, 1959 год). Вот что там написано про вышеописанные явления: "Вот, например, какое сложное и редкое по своей форме гало действительно наблюдали весной 1928 года в городе Белом, Смоленской области. Около 8-9 часов утра по обе стороны от Солнца - вправо и влево - были видны два ярких, окрашенных в радужные тона, ложных солнца. Они имели короткие, слегка изогнутые белесые хвосты. Настоящее Солнце находилось в центре светящегося круга. Кроме того, на небе было видно несколько светящихся дуг. Именно такие дуги в прошлые века и принимали за кривые огненные мечи, висящие в небе.
А 28 ноября 1947 года в городе Полтаве наблюдалось сложное гало вокруг Луны. Луна находилась в центре светлого круга. На круге справа и слева были видны также новые луны, или, как их часто называют, параселены; левый параселен был более ярок и имел хвост. Гало-круг был виден не весь. Наиболее ярок он был в своей верхней части и слева. Сверху у гало-круга была яркая касательная дуга.

Как же могут получаться такие необыкновенные изображения в воздухе? Каковы причины этого интересного природного явления? Изучая появления на небо гало, ученые уже давно заметили, что они бывают тогда, когда Солнце затянуто белой, блестящей дымкой - тонкой пеленой высоких перистых облаков . Такие облака плавают на высоте 6-8 километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые имеют чаще всего форму шестигранных столбиков или пластинок. Поднимаясь и опускаясь в потоках воздуха, ледяные кристаллики, подобно зеркалу, отражают или, подобно призме, преломляют падающие на них солнечные лучи. При этом от некоторых кристалликов отраженные лучи могут попадать в наши глаза. Тогда мы и наблюдаем различные формы гало. Вот одно из таких форм: на небе появляется светлый горизонтальный круг, опоясывающий небо параллельно горизонту. Ученые проводили специальные опыты и нашли, что такой круг возникает благодаря отражению солнечного света от боковых граней ледяных шестигранных кристалликов, плавающих в воздухе в вертикальном положении. Лучи Солнца падают на такой кристаллик, отражаются от него, как от зеркала, и попадают нам в глаза. Но наши глаза не могут обнаружить искривления световых лучей, поэтому мы видим отраженное изображение Солнца не там, где оно находится в действительности, а на прямой линии, идущей от глаз, причем изображение будет видно на той же высоте на той высоте над горизонтом, что и действительное Солнце. Это явление подобно тому, как мы видим в зеркале изображение электрической лампочки одновременно с самой электрической лампочкой. В воздухе находиться очень много таких вертикально плавающих кристалликов-зеркал. Все они отражают от себя солнечные лучи. Зеркальные изображения Солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных кристалликов, сливаются, и мы видим сплошной светлый круг, параллельный горизонту. Или бывает так: Солнце только что ушло за горизонт, и на темном вечернем небе вдруг возникает светлый столб . В этой игре света, как показали специальные опыты, участвуют ледяные пластинки, плавающие а атмосфере в горизонтальном положении. Лучи Солнца, которое только что ушло за горизонт, падают на колеблющиеся нижние грани таких пластинок, отражаются и попадают в глаза наблюдателя. Когда таких кристалликов в воздухе много, зеркальные отображения Солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных ледяных пластинок, сливаются в одно, и мы видим растянутое, искаженное до неузнаваемости изображение солнечного диска - на небе возникает светящийся столб. На фоне вечерней зари он имеет иногда красноватый цвет. С явлением, подобным этому, каждый из нас встречался не раз. Вспомните солнечную или лунную "дорожку" на воде. Здесь мы видим точно такое же искаженное отраженное Солнца или Луны, только роль зеркала выполняет не кристаллики льда, а поверхность воды. А не приходилось ли вам видеть светлый радужный круг, окружающий Солнце? Это тоже одна из форм гало. Установлено, что это гало образуется в тех случаях, когда в воздухе находится много шестигранных ледяных кристалликов, преломляющих солнечные лучи подобно стеклянной призме. Большинство таких преломленных лучей мы не видим, они рассеиваются в воздухе. Но от некоторых кристалликов в наши глаза попадают и направленные лучи. Такие кристаллики располагаются на небе по окружности вокруг Солнца. Все они кажутся нам освещенными, и в этом месте мы видим светлый круг, слегка окрашенный в радужные тона. Не всегда мы видим на небе ту или иную форму гало полностью. Например, зимой, при больших морозах, по обе стороны Солнца появляется два световых пятна. Это части гало-круга. В другом случае бывает видна только верхняя часть такого круга - над Солнцем. В прошлом ее нередко принимали за светящуюся корону. Так же бывает и с горизонтальным кругом, проходящим через Солнце. Чаще всего видна только та его часть, которая примыкает к Солнцу; тогда мы наблюдаем на небе как бы два светлых хвоста, тянущихся вправо и влево от Солнца. Нетрудно понять и то, как возникают в воздухе светящиеся кресты. От Солнца, которое находится низко у горизонта или уже ушло за горизонт, тянется вверх длинный светящийся столб. Этот столб пересекается с видимой над Солнцем частью гало-круга, и в небе возникает большой светящийся крест. Могут появляться два креста. Это бывает тогда, когда на небе видны вертикальные части гало-круга и части горизонтального круга, примыкающие к Солнцу; пересекаясь, они дают два креста по обе стороны от Солнца. В других случаях здесь вместо крестов видны лишь светящиеся пятна, по своим размерам близкие к Солнцу. Их называют ложными солнцами. Обычно этот вид гало наблюдается, когда Солнце стоит невысоко над горизонтом. Специально проведенные опыты показывают, что в образовании ложных солнц участвуют шестигранные кристаллики, которые плавают в воздухе не беспорядочно, а так, что их оси располагаются преимущественно вертикально. В северных областях, где вообще значительно чаще наблюдается гало, лохные солнца можно видеть десятки раз в год. Нередко они настолько ярки, что не уступают самому Солнцу. Так наука объясняет многообразные, загадочные явления гало и разоблачает религиозные суеверия. Изучая различные явления, связанные с прохождением света в атмосфере, наши ученые не только дают им научно правильное, материалистическое объяснение, но и используют добытые знания для развития науки. Так, наблюдения венцов, о которых мы рассказывали, помогает определить величину кристалликов льда и капель воды, из которых образуются различные облака. Наблюдения венцов и гало дает также возможность научного предсказания погоды. Так, если появившийся венец постепенно уменьшается, можно ожидать осадки. Увеличения венцов, наоборот, предвещает наступление сухой, ясной погоды."

25 апреля 2013. Лунное эллиптическое гало: приближается полнолуние, и это значит, что можно будет увидеть ледяное гало вокруг Луны. 22 апреля Дэррел Ласкомбл из поселения Сойнчула, Британская Колумбия (Канада) увидел необычное гало. Оно было не круглым, как обычно, а эллиптичным:

«Кажется, раньше я не видел эллиптического гало вокруг Луны, - говорит Ласкомбл. - Я посмотрел вверх и просто глазел около минуты. Потом побежал домой за камерой. Я успел сфотографировать его до того, как оно исчезло».

Лес Коули, эксперт по отпике атмосферы, прокомментировал явление: «Еще несколько эллиптических гало видели за последние несколько недель в Европе и США. Что-то странное происходит в наших небесах!»

Справка:

Малое гало - это радужный круг вокруг Солнца, угловой радиус - около 22 градусов. Кольцо замкнуто (в идеале, но часто наблюдаются только фрагменты). Внутренний край достаточно резко ограничен, окрашен в красный цвет. За ним следует желтый, не яркий, переходящий в белый. Небо внутри малого гало часто кажется темнее, чем вне его.

Виды гало:

• 9° гало (van Buijsen’s halo)
• 18° гало (Rankin’s halo)
• 20° гало (Burney’s halo)
• 23° гало (Barkow’s halo)
• 24° гало (Dutheil’s halo)
• 35° гало (Feuillée’s halo)

Эллиптическое лунное гало

Изображение кликабельно.

Гийом Поулин сделал этот, возможно, самый удачный снимок [фотография слева] эллиптического гало в национальном парке Мон-Мегантик, Квебек, Канада. Он делал снимки звезд при температуре −15°С.

«По дороге домой мы заметили, что туманная дымка в воздухе стала превращаться в крохотные кристаллы, которые падали как снежинки, и в то же время вокруг Луны стало образовываться гало. Через несколько минут появилось другое гало, в два раза больше первого».

Луна, поднявшаяся на 38°, только миновала первую четверть. Чтобы поймать гало пришлось переэкспонировать, но форма кругов вполне различима.

Эллиптические гало редки, мимолетны и загадочны. Возможно, они родственны еще более редким

Эллиптические гало - маленькие, в них может быть два или три овальных кольца. В большинстве случаев они наблюдаются в высококучевых облаках, но также источником могут стать кристаллы ледяного тумана. Кольца могут быть разного углового размера и, похоже, зависят от солнечной или лунной высоты. Нехватка достоверных наблюдений и образцов кристаллов существенно затрудняет анализ.

Гийом сделал несколько отличных снимков. На них детально видны три кольца. Внутреннее кольцо, возможно, синеватое и внутри второго кольца определенно есть красноватый оттенок - они показывают, что преломление света сыграло некоторую роль в образовании этого явления. Другая подсказка - разная яркость на протяжении колец и то, как они смещены по отношению к Луне.

Нам повезло, что на некоторых снимках видны тусклые, но вполне идентифицируемые звезды, которые позволяют довольно точно определить размеры колец. Угловой размер второго кольца 5,6°.

Понимаем ли мы, как образуются эллиптические гало? Их небольшие размеры могут быть свидетельством преломления света в кристаллах, лишь слегка наклоненных относительно друг друга. Это разительный контраст с 60°, являющимися причиной распространенных .

Возможно, кольца появляются из-за плоских пирамидных кристаллов. Предположительно, кристаллы парят практически горизонтально, так же как обычные шестигранные пластинки. Такие же кристаллы были использованы при моделировании колец Боттлингера, хотя формирование последних могло происходить и другими путями.

Слева находится модель траектории лучей, созданная HaloSim для сопоставления размеров колец и изменения интенсивности. Для моделирования использовались кристаллы, верхние и нижние грани которых отклонялись на 3,5° от горизонтали. Это соответствует примерно (1, 0, −1.35), что абсурдно с точки зрения кристаллографии. Грани обычно повторяют плоскости атомов и ионов внутри кристаллической решетки и дают индекс Миллера, выраженный простыми целыми числами. Одно исключение делается для снежинкоподобных кристаллов с древовидной организацией ледяных отростков.

Простые кристаллы создают гало правильного размера. Есть три разных пути прохождения лучей через грани кристалла, которые формируют три кольца, похожие на те, что наблюдались.

Сходство обнадеживает и вполне подходит - но не настолько, как при моделировании других гало. Заманчиво думать, что несколько повторных моделирований - с раздельным изменением угла верхней и нижней граней, помещением плоских вершин сверху или снизу и отклонение от горизонтали - поможет доказательству. Это вызов. У нас есть теория, требующая нетипичных кристаллов, и предположения, которые не вполне верны.

И попробуйте сами!

Перевод: Анастасия Антошкина

Большой интерес вызывало появление вокруг Луны кругов, столбов, «дополнительных лун». В Средние века круги вокруг Луны считались предвестниками разных бедствий - от катастроф до смертельных болезней. Конечно, эти «дополнительные Луны» никакой опасности не несут, но вот изменение погоды гарантируют.

Что означают круги на небе вокруг Луны

Это известное оптическое явление, которое связано с тем, что в атмосфере имеется очень много мельчайших кристалликов льда, отражающих лучи света. Отталкиваясь от атмосферного льда, свет создает отражения настоящей Луны, которые выглядят как крупные световые пятна справа или слева, а очень редко - во всех четырех направлениях от самой Луны.

Для того чтобы такое явление возникло, нужно, чтобы атмосфера была прозрачной, ночь безоблачной и очень морозной. Обычно образование ложных лун связано с погодой антициклонического типа, то есть это холодная устойчивая погода. Аналогичным образом объясняется и появление рядом с Луной световых столбов или полос.

Как объясняют лунные круги Луны ученые

Круги вокруг Луны, или гало, появляются из-за столкновения атмосферных фронтов, когда устойчивая погода начинает меняться. Для формирования таких кругов необходимо, чтобы в небе образовались легкие перистые облака, которые служат признаком появления в высоких слоях атмосферы больших масс теплого воздуха.

Зимой появление кругов приносит потепление и снегопады, а летом не всегда связано с потеплением, но вот осадки будут гарантированы. Разноцветные кольца вокруг Луны всегда предвещают выпадение осадков (такое явление возможно только при сильном уплотнении атмосферы). Летом это будут дожди, зимой - снегопады.

Перемена погоды в этом случае наступит через день или полтора. Именно сгущение атмосферы, появление облаков на небе и дают это красивое оптическое явление.

Гало, как установлено, возникает при тонких кристаллических облаках, находящихся на высоте более 7 км, а венцы - при тонкой облачности мелкокапельной структуры, находящейся на высоте от 2 до 5 км. Сгущение атмосферы происходит в срок от 12 до 36 часов.

А Луна с «ушками», то есть двумя световыми столбами рядом, может образовываться только при нахождении в атмосфере кристалликов льда, поэтому она предвещает мороз.

Народные приметы, связанные с кругами вокруг Луны

В старину на гало обращали пристальное внимание. И, как правило, такие явления считались не самым лучшим предзнаменованием. Круги могли предвещать мор, голод, болезни, гибель царств и смерть политических деятелей. Но гораздо больше беды такие круги могли принести простым людям - крестьянам и ремесленникам, поэтому большинство примет, связанных с лунными кругами, прогнозируют климатические перемены.

В русском сборнике «Колядник» (текст XVIII века, перевод с польского), который имел широкое хождение на Руси, указываются такие погодные изменения:

• «Аще окружится месяц генварь - дожди велицы будут.
• Аще окружится месяц февраль - жита мало будет.
• Аще окружится месяц апрель - плода много будет.
• Аще окружится месяц июль - зверем смерть будет.
• Аще окружится месяц август - рыбы и меда много будет.
• Аще окружится месяц сентябрь - дождя мало будет.
• Аще окружится месяц октябрь - сухо будет и дождя мало.
• Аще окружится месяц ноябрь - жита много будет».

Вчера утром в небе над Челябинском взошли три солнца.

Местные жители стали свидетелями оптического явления гало, которое можно наблюдать зимой в морозную погоду.

«На Урале похолодало до 23-25 градусов мороза. В воздухе образовались небольшие ледяные шестигранные кристаллы, которые нельзя увидеть невооруженным глазом. Сквозь них преломляются лучи солнца. В результате создается оптический эффект гало», — пояснила главный синоптик Свердловской области Галина Шепоренко.

«Вид гало может быть разнообразным — это могут быть радужные или белые полосы, пятна, дуги и круги на небосводе», — отметила синоптик.По ее словам, предсказать наступление этого явления крайне сложно. Оно может за зиму повториться несколько раз.

Гало́ (от др.-греч. ἅλως - круг, диск; также аура , нимб , ореол ) - оптический феномен, светящееся кольцо вокруг источника света.

Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг других мощных источников света, таких как уличные огни. Существует множество типов этого природного явления и вызваны они преимущественно ледяными кристаллами в перистых облаках на высоте 5-10 км в верхних слоях тропосферы. Вид зависит от формы и расположения кристаллов. Отражённый и преломлённый ледяными кристаллами свет нередко разлагается в спектр, что делает это явление похожим на радугу. Наиболее яркими и полноцветными бывают паргелии и зенитная дуга, менее яркими - касательные малого и большого гало. В малом 22-градусном гало различима только часть цветов спектра (от красного до жёлтого), остальная часть выглядит белой из-за многократного смешения преломленных лучей. Интересна особенность большого 46-градусного гало - оно тусклое и малоцветное, в то время как почти совпадающая с ним при малой высоте Солнца над горизонтом верхняя касательная дуга имеет выраженные радужные цвета. В тусклом лунном гало цветов глазом не видно, что связано с особенностями сумеречного зрения.

Иногда в морозную погоду гало образуется кристаллами очень близко к земной поверхности. В этом случае кристаллы напоминают сияющие драгоценные камни (т.н. алмазная пыль), а нижняя часть свечения может быть видна на фоне окружающего пейзажа, если Солнце находится достаточно низко над горизонтом.

Световые явления в облаках: гало, венцы

Гало - это преломление и отражение света в ледяных кристалликах облаков верхнего яруса; представляют собой светлые или радужные круги вокруг Солнца или Луны (пример фотографии лунного гало ), отделенные от светила темным промежутком. Гало часто наблюдаются в передней части циклонов (в перисто-слоистых облаках их теплого фронта) и поэтому могут служить признаком их приближения.

Гало вокруг Солнца в перисто-слоистых облаках

Как правило, гало возникают как круги радиусом 22 или 46°, центры которых совпадают с центром солнечного (или лунного) диска. Круги слабо окрашены в радужные цвета (красный внутри).
Гало являются наиболее верным признаком ухудшения погоды. Так, в конце марта 1988 года в Москве и Подмосковье установилась тихая, солнечная весенняя погода. Но в один из вечеров вокруг Луны наблюдалось гало; и уже на следующий день погода резко испортилась.
Из книги "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц: "Кроме основных форм гало наблюдаются ложные солнца - слегка окрашенные светлые пятна на одном уровне с Солнцем и на угловом расстоянии от него также 22 или 46°. К основным кругам присоединяются иногда различные касательные дуги к ним. Наблюдаются еще неокрашенные вертикальные столбы, проходящие через солнечный диск, т.е. как бы продолжающие его вверх и вниз, а также неокрашенный горизонтальный круг на одном уровне с Солнцем.
Окрашенные гало объясняются преломлением света в шестигранных призматических кристаллах ледяных облаков, неокрашенные (бесцветные) формы - отражением света от граней кристаллов. Разнообразие форм гало зависит в основном от типов и движения кристаллов, от ориентации их осей в пространстве, а также от высоты Солнца. Гало в 22° обусловлено преломлением света боковыми гранями кристаллов при беспорядочной ориентации их главных осей во всех направлениях. Если главные оси имеют преимущественно вертикальное направление, то по обе стороны от солнечного диска (также на расстоянии 22°) вместо светлого круга возникают два светлых пятна - ложные солнца.

Гало в 46° (и ложные солнца в 46°) обусловлено преломлением света между боковыми гранями и основаниями призм, т.е. с преломляющим углом 90°.
Горизонтальный круг обусловлен отражением света боковыми гранями вертикально расположенных кристаллов, а солнечный столб - отражение света от кристаллов, расположенных преимущественно горизонтально.

В тонких водяных облаках, состоящих из мелких однородных капель (обычно это высококучевые облака ) и закрывающих диск светила, за счет дифракции возникают явления венцов .

высококучевые облака

Венцы возникают также в тумане около искусственных источников света. Основная, а часто единственная часть венца - светлый круг небольшого радиуса, окружающий вплотную диск светила (или искусственный источник света). Круг в основном имеет голубоватый цвет и лишь по внешнему краю - красноватый. Его называют также ореолом. Он может быть окружен одним или несколькими дополнительными кольцами такой же, но более светлой окраски, не премыкающими вплотную к кругу и друг к другу. Радиус ореола 1-5°. Он обратно пропорционален диаметрам капель в облаке, поэтому по нему можно определить размеры капель в облаках.
Венцы вокруг искусственных источников света малых размеров (по сравнению с дисками светил) имеют более богатые радужные цвета."

Народный приметы, связанные с гало:

После появления быстро движущихся перистых облаков небо покрывается прозрачным (как вуаль) слоем перисто-слоистых облаков. Они обнаруживаются по кругам около Солнца или Луны (признак ухудшения погоды).

перисто-слоистые облака

Вокруг Солнца или Луны видно гало (признак ухудшения погоды).
- Зимой - белые венцы большого диаметра вокруг Солнца или Луны, а также столбы около Солнца, или так называемые ложные солнца (признак сохранения морозной погоды).
- Кольцо вокруг Луны - к ветру (ухудшение погоды).

Процитируем книгу В.А.Мезенцева "Религиозные суеверия и их вред" (Москва, 1959 год). Вот что там написано про вышеописанные явления: "Вот, например, какое сложное и редкое по своей форме гало действительно наблюдали весной 1928 года в городе Белом, Смоленской области. Около 8-9 часов утра по обе стороны от Солнца - вправо и влево - были видны два ярких, окрашенных в радужные тона, ложных солнца. Они имели короткие, слегка изогнутые белесые хвосты. Настоящее Солнце находилось в центре светящегося круга. Кроме того, на небе было видно несколько светящихся дуг. Именно такие дуги в прошлые века и принимали за кривые огненные мечи, висящие в небе.
А 28 ноября 1947 года в городе Полтаве наблюдалось сложное гало вокруг Луны. Луна находилась в центре светлого круга. На круге справа и слева были видны также новые луны, или, как их часто называют, параселены; левый параселен был более ярок и имел хвост. Гало-круг был виден не весь. Наиболее ярок он был в своей верхней части и слева. Сверху у гало-круга была яркая касательная дуга.

Как же могут получаться такие необыкновенные изображения в воздухе? Каковы причины этого интересного природного явления? Изучая появления на небо гало, ученые уже давно заметили, что они бывают тогда, когда Солнце затянуто белой, блестящей дымкой - тонкой пеленой высоких перистых облаков .

перистые облака

Такие облака плавают на высоте 6-8 километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые имеют чаще всего форму шестигранных столбиков или пластинок. Поднимаясь и опускаясь в потоках воздуха, ледяные кристаллики, подобно зеркалу, отражают или, подобно призме, преломляют падающие на них солнечные лучи. При этом от некоторых кристалликов отраженные лучи могут попадать в наши глаза. Тогда мы и наблюдаем различные формы гало. Вот одно из таких форм: на небе появляется светлый горизонтальный круг, опоясывающий небо параллельно горизонту. Ученые проводили специальные опыты и нашли, что такой круг возникает благодаря отражению солнечного света от боковых граней ледяных шестигранных кристалликов, плавающих в воздухе в вертикальном положении. Лучи Солнца падают на такой кристаллик, отражаются от него, как от зеркала, и попадают нам в глаза. Но наши глаза не могут обнаружить искривления световых лучей, поэтому мы видим отраженное изображение Солнца не там, где оно находится в действительности, а на прямой линии, идущей от глаз, причем изображение будет видно на той же высоте на той высоте над горизонтом, что и действительное Солнце.

Это явление подобно тому, как мы видим в зеркале изображение электрической лампочки одновременно с самой электрической лампочкой. В воздухе находиться очень много таких вертикально плавающих кристалликов-зеркал. Все они отражают от себя солнечные лучи. Зеркальные изображения Солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных кристалликов, сливаются, и мы видим сплошной светлый круг, параллельный горизонту. Или бывает так: Солнце только что ушло за горизонт, и на темном вечернем небе вдруг возникает светлый столб . В этой игре света, как показали специальные опыты, участвуют ледяные пластинки, плавающие а атмосфере в горизонтальном положении. Лучи Солнца, которое только что ушло за горизонт, падают на колеблющиеся нижние грани таких пластинок, отражаются и попадают в глаза наблюдателя. Когда таких кристалликов в воздухе много, зеркальные отображения Солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных ледяных пластинок, сливаются в одно, и мы видим растянутое, искаженное до неузнаваемости изображение солнечного диска - на небе возникает светящийся столб. На фоне вечерней зари он имеет иногда красноватый цвет. С явлением, подобным этому, каждый из нас встречался не раз. Вспомните солнечную или лунную "дорожку" на воде. Здесь мы видим точно такое же искаженное отраженное Солнца или Луны, только роль зеркала выполняет не кристаллики льда, а поверхность воды. А не приходилось ли вам видеть светлый радужный круг, окружающий Солнце? Это тоже одна из форм гало. Установлено, что это гало образуется в тех случаях, когда в воздухе находится много шестигранных ледяных кристалликов, преломляющих солнечные лучи подобно стеклянной призме. Большинство таких преломленных лучей мы не видим, они рассеиваются в воздухе. Но от некоторых кристалликов в наши глаза попадают и направленные лучи. Такие кристаллики располагаются на небе по окружности вокруг Солнца. Все они кажутся нам освещенными, и в этом месте мы видим светлый круг, слегка окрашенный в радужные тона. Не всегда мы видим на небе ту или иную форму гало полностью. Например, зимой, при больших морозах, по обе стороны Солнца появляется два световых пятна. Это части гало-круга. В другом случае бывает видна только верхняя часть такого круга - над Солнцем. В прошлом ее нередко принимали за светящуюся корону. Так же бывает и с горизонтальным кругом, проходящим через Солнце. Чаще всего видна только та его часть, которая примыкает к Солнцу; тогда мы наблюдаем на небе как бы два светлых хвоста, тянущихся вправо и влево от Солнца. Нетрудно понять и то, как возникают в воздухе светящиеся кресты. От Солнца, которое находится низко у горизонта или уже ушло за горизонт, тянется вверх длинный светящийся столб. Этот столб пересекается с видимой над Солнцем частью гало-круга, и в небе возникает большой светящийся крест. Могут появляться два креста. Это бывает тогда, когда на небе видны вертикальные части гало-круга и части горизонтального круга, примыкающие к Солнцу; пересекаясь, они дают два креста по обе стороны от Солнца. В других случаях здесь вместо крестов видны лишь светящиеся пятна, по своим размерам близкие к Солнцу.

Их называют ложными солнцами. Обычно этот вид гало наблюдается, когда Солнце стоит невысоко над горизонтом. Специально проведенные опыты показывают, что в образовании ложных солнц участвуют шестигранные кристаллики, которые плавают в воздухе не беспорядочно, а так, что их оси располагаются преимущественно вертикально. В северных областях, где вообще значительно чаще наблюдается гало, лохные солнца можно видеть десятки раз в год. Нередко они настолько ярки, что не уступают самому Солнцу. Так наука объясняет многообразные, загадочные явления гало и разоблачает религиозные суеверия. Изучая различные явления, связанные с прохождением света в атмосфере, наши ученые не только дают им научно правильное, материалистическое объяснение, но и используют добытые знания для развития науки. Так, наблюдения венцов, о которых мы рассказывали, помогает определить величину кристалликов льда и капель воды, из которых образуются различные облака. Наблюдения венцов и гало дает также возможность научного предсказания погоды. Так, если появившийся венец постепенно уменьшается, можно ожидать осадки. Увеличения венцов, наоборот, предвещает наступление сухой, ясной погоды."

Подготовил О.Малахов. Фото Meteoweb.ru