Увидев радугу, большинство из нас улыбается и вспоминает детство, когда это природное явление было увидено в первый раз. Существует множество примет, связанных с , но разноцветная дуга, замыкающаяся вокруг солнца, выглядит особенно необыкновенно и мистически. В науке это явление называют гало.
Что за явление радуга вокруг солнца?
Различают множество типов гало, но все их вызывают ледяные кристаллы в перистых облаках. Именно от их формы и расположения и зависит вид гало. Свет, который отражают и преломляют ледяные кристаллы, нередко разлагается в спектр, что обуславливает схожесть гало с радугой. Гало, образующееся вокруг луны, не имеет цвета, потому как в сумерках его просто невозможно различить. Данное явление фиксируется в любую погоду, причем в мороз кристаллы располагаются очень близко к поверхности земли и напоминают сияющие драгоценные камни, так называемую алмазную пыль.
Нижнюю часть гало можно видеть на фоне окружающего пейзажа, если главное светило располагается низко над горизонтом. Однако, гало – это не то же самое, что венцы. Последнее природное явление связано с образованием светлых туманных колец на небе вокруг Солнца или Луны.
Что означает радуга вокруг солнца?
Тем, кому посчастливилось увидеть это редкое явление, стоит ожидать всего самого наилучшего – благополучия, благоденствия, удачи и любви. Если до этого в жизни был не самый простой период, то он обязательно закончится и все образуется наилучшим образом.
Если и такие приметы, связанные с круговой радугой вокруг солнца:
Существует масса исторических фактов, связанных с гало, когда это природное явление помогало увидевшим его в каких-либо делах или напротив, интерпретировалось как дурной знак. В частности, в «Слове о полку Игоревом» говорится, что войско было окончательно разгромлено, когда на небе появились четыре Солнца. Иван Грозный расценил увиденное природное явление как предзнаменование скорой смерти. Существует очень много примет про радугу. Довольно интересно такое поверье: , отхлебнувшая воды из речки, откуда берет свое начало радуга, может загадать пол своего ребенка. Правда, это касается только тех женщин, у которых уже есть три дочери или три сына.
Все мы помним строки стихотворения Пушкина «Мороз и солнце; день чудесный!». А что такого чудесного можно увидеть на небе в морозное солнечное зимнее утро? К «утренним чудесам», несомненно, можно отнести явление гало. На фотографиях показано, как оно может выглядеть. Сегодня мы расскажем о том, что это такое, как появляются такие вещи на небе, когда и как это лучше всего наблюдать.
Что такое гало?
Гало – это оптическое явление, создаваемое мельчайшими ледяными кристалликами льда в атмосфере. Чаще всего оно выглядит как светлые круги, дуги, пятна и даже столбы света вокруг или вблизи дисков Солнца и Луны. Гало можно увидеть и вокруг уличных фонарей, но для появления на небе хоть сколько-нибудь впечатляющей картины нужен источник света помощнее. Поэтому все самые красивые гало наблюдаются при свете дня или в сумерках.
Как образуется гало?
За то, что мы иногда наблюдаем гало, надо благодарить физическое явление, называемое преломлением света. Все тысячу раз замечали, что чайная ложка, опущенная в стакан с водой, выглядит изогнутой или даже сломанной на границе раздела вода-воздух. Происходит это потому, что свет немножко меняет своё направление при переходе из одной среды в другую. То же самое происходит со светом и при пересечении границы других сред, например, кристаллов льда. В зависимости от ориентации кристаллов и положения Солнца или Луны на небе можно наблюдать различные виды гало. Простейшее гало, которое наблюдается чаще всего, – это двадцатидвухградусное гало (гало 22⁰). Кристаллики замёрзшей воды, парящие в воздухе, бывают разной формы и размеров, но чаще всего образуются правильные шестигранные стержни разной длины. Все они ориентированы в воздухе совершенно случайным образом.
Таких кристалликов-стержней миллионы, поэтому всегда найдутся такие, оси которых примерно перпендикулярны лучам, идущим от Солнца (как на картинке).
Оказывается, что из-за геометрических свойств правильных шестигранников свет, прошедший через одну из их граней, отклонится на небольшой угол в пределах от 22 до 27 градусов, что и создаст светящийся круг вокруг Солнца или Луны.
Насчитывается более ста пятидесяти видов гало, и все они классифицируются либо по положению на небе относительно Солнца, либо по имени впервые описавшего такой тип гало человека. Особняком здесь стоит явление паргелия. Паргелий в переводе с латинского означает «ложное солнце».
Фото сделано в Стокгольме
Паргелий это всего лишь один из видов гало, но, безусловно, самый впечатляющий. Ответственными за такую красоту в морозную погоду тоже являются кристаллики льда, только на сей раз не в форме стержней, а в форме пластинок. Все кристаллики льда постепенно оседают на поверхность Земли, но они такие лёгкие, что процесс падения может занять несколько часов.
Во время такого постепенного падения, точнее будет сказать, «оседания» вниз, большинство пластинок-кристаллов выстраивается горизонтально. Это довольно странное поведение для пластинок объясняется явлением Бернулли. Когда пластинка падает вниз, то со всех сторон её обтекает воздух. На краях пластинки скорость потока воздуха больше, чем в центре, и из-за этого давление с краёв чуть падает.
Получается, что воздух как бы тащит пластинку в горизонтальном направлении во все стороны и не даёт ей наклониться. Преломление света в таких пластинках и создаёт кажущиеся нам спутники Солнца на небе.
Если вы – счастливчик, то такое же явление можно увидеть и ночью. Ложная луна, или параселена – это тоже два светлых пятна, появившиеся слева и справа от источника света – Луны. Параселена образуется так же, как и паргелий. Однако ложная луна – гораздо более редкий феномен, чем паргелий: для её появления необходима полная Луна. Так что смотрите морозными вечерами почаще на луну. Увидите параселену – знайте, что таких случаев один на миллион.
Чтобы у вас создалось правильное впечатление о том, сколько гало можно увидеть на небе за один раз, посмотрите на эту фотографию.
Её сделал американский фотограф Дэвид Хэтэуэй в конце октября 2012 года. На одной фотографии тут умещается аж целых десять различных гало. Владимир Галынский смоделировал условия наблюдения, которые могли бы дать похожую картинку.
Можно ли увидеть гало на экваторе?
Как ни странно, гало можно увидеть даже в очень жарких странах. Может быть, оно будет не таким красивым и впечатляющим, как в средних широтах или на северном полюсе, но 22ухградусное гало вы точно разглядите. Дело в том, что гало образуется в основном из-за рассеяния света кристалликами льда, которые находятся высоко-высоко в воздухе, там, где температура воздуха отрицательна.
Эта фотография была сделана в 7 утра в Индонезии, всего в одном градусе широты от экватора.
Как наблюдать гало?
Почаще смотрите на небо. Как ни странно, это самый дельный совет всем. Даже если небо кажется вам совершенно чистым, там всё равно может найтись незаметный с первого взгляда тонкий слой облаков, формирующих гало.
Первым делом ищите самое распространённое гало – на 22 градуса. Кстати, если вытянуть руку и заслонить концом большого пальца центр солнца, то оттопыренный мизинец, должен будет быть примерно на расстоянии двадцатидвухградусного гало. Проверьте, есть ли касательная большого гало (см. моделирование Галынского)? Проверьте, нет ли маленького незаметного паргелия? Если солнце низко над горизонтом, поищите зенитную арку.
Поищите редкие гало. Вдруг вам повезёт? Самое «распространённое» редкое гало – 46 град. Гало. Ищите его на вдвое большем расстоянии от солнца, чем 22ухградусное. Считается, что в России его можно заметить 4-8 раз в году. Обернитесь вокруг себя, нет ли где-нибудь фрагментов паргелического круга (он пересекает всё небо). Присмотритесь к области выше солнца – вдруг там притаилась дуга Парри, которую вы не заметили с самого начала?
Ищите производные от видимых гало. Если вы видите яркий паргелий, это значит, что в воздухе много плоских шестигранных кристалликов льда. Такие кристаллы образуют и 120 град. Паргелий.
Ищите что-нибудь необычное. Увидев разные гало на небе в большом количестве, обшарьте взглядом всё небо, вполне возможно, что вы заметите что-то очень редкое. Иногда редкие гало появляются сами по себе, без всякого предупреждения.
Записывайте всё , что увидели в блокнот или телефон. Особенно обратите внимание на время с точностью до минут, это поможет потом определить точную высоту солнца над горизонтом. Фотографируйте. Если под рукой нет фотоаппарата, то хотя бы просто зарисуйте увиденное, это тоже может принести немало пользы! Вдруг вы увидели гало, которое было только предсказано теоретически, но никто никогда его не видел?
Пройдите метров сто-двести в сторону и опять посмотрите на небо. Гало – явление уникальное для каждой точки наблюдения. Два человека разного роста, стоящие рядом, могут видеть разные типы гало. Это связано с тем, что кристаллы льда должны быть строго ориентированы по линии между наблюдателем и солнцем. Если вы отойдёте в сторону, то ориентация кристаллов льда в воздухе относительно вас станет уже другой, и вы увидите что-нибудь новое.
Удачив наблюдениях!
А на других планетах?
Как вы понимаете, на других планетах солнечной системы ни один человек ещё не был. Поэтому вполне может статься, что лет через 20 вы сможете первым/ой (интересно, девушки эти рассказы читают?) увидеть, а потом и рассказать всему человечеству, как выглядят гало на других планетах. Но уже и сейчас мы с вами можем кое-что прикинуть. Для этого нужно знать, какого типа вещества могут образовывать кристаллы в атмосфере других планет.
Марс
Гало, сформированное облаками замёрзшего СО2 и парами воды. Уже знакомое нам 22⁰ гало (внутреннее) опоясано 26⁰ гало и 36⁰ гало, которые создают кристаллы двуокиси углерода. Появляются необычные паргелии.
Юпитер
Гало, образованное октаэдрическими кристаллами аммиака. Октаэдр – это две сложенные основаниями вместе пирамиды (да простят меня математики). В таких кристаллах из-за их геометрических особенностей свет будет преломляться иначе, чем в кристаллах привычной для нас воды. Гало будет находиться на 42⁰, а компанию ему составит удвоенный паргелий.
Константин Кудинов
Дорогие друзья! Если вам понравился этот рассказ, и вы хотите быть в курсе новых публикаций о космонавтике и астрономии для детей, то подписывайтесь на новости наших сообществ
Глядя на Солнце или Луну, иногда можно заметить вокруг них что-то вроде сияющего нимба, подобного тому, который окружает лики святых на христианских иконах.
Этот оптический феномен носит звучное название гало (ударение на втором слоге) и имеет вполне рациональное объяснение. Попробуем разобраться, почему возникает гало вокруг Солнца и Луны, и может ли оно иметь какую-либо мистическую подоплеку.
Какие бывают разновидности гало?
В некоторых случаях гало возникает не вокруг Луны или Солнца, а в значительном отдалении от них. Такая разновидность гало называется паргелий , что переводится с древнегреческого как «ложное солнце» . Этот впечатляющий эффект неоднократно становился причиной возникновения различных легенд, рассказов о наблюдении НЛО и других форм народного фольклора.
Так, например, в знаменитом «Слове о полку Игореве» упоминается о том, что перед наступлением половцев и пленением князя Игоря «четыре солнца засияли над русской землей» - русские воины истолковали это как дурное предзнаменование, и в данном случае предчувствие не обмануло их, что, конечно же, не означает, что гало действительно способно приносить несчастья. Описание подобного феномена можно найти также в пьесе Шекспира «Генрих VI», в рассказах Джека Лондона и других литературных источниках.
Одной из часто наблюдаемых разновидностей гало является так называемый солнечный столб - оптический эффект, представляющий собой вертикальную полосу света, тянущуюся вверх от солнца во время его восхода или заката. В некоторых случаях солнечный столб может напоминать своей формой крест, поэтому неудивительно, что этот визуальный феномен в старинные времена часто трактовался в мистическом ключе.
В некоторых случаях гало может иметь радужную окраску; такой эффект может возникать вне зависимости от формы гало. Так, например, разновидность гало, в метеорологии именуемая зенитной дугой, напоминает висящую в небе , поэтому в народе ее называют именно так. «Перевернутая радуга»
обычно наблюдается в то время, когда в небе присутствуют перистые облака.
В зависимости от совокупности текущих метеорологических факторов гало может принимать самые разнообразные формы, поэтому на первый взгляд может показаться странным, что такие различные по своим наблюдаемым проявлениям оптические феномены объединены общим названием и вызываются общими причинами, но с научной точки зрения дело обстоит именно так.
Следует отметить, что эффект, подобный гало, можно наблюдать не только в небе - при определенных условиях он может наблюдаться вокруг любых мощных источников света, таких как прожекторы, уличные фонари и т.д., правда, в этом случае он имеет несколько иные причины возникновения, и называть его принято иначе (подробнее об этом будет сказано ниже).
Почему возникает гало?
Причина возникновения эффектного оптического феномена, оставившего след в истории и искусстве, вполне обыденна и проста - гало возникает благодаря наличию в атмосфере ледяных кристаллов, причудливо преломляющих и рассеивающих солнечный свет.
Наблюдаемая в каждом конкретном случае форма гало определяется формой, расположением и другими физическими характеристиками этих кристаллов, обычно находящихся в верхних слоях атмосферы на высоте от пяти до десяти километров.
В морозную погоду кристаллы, создающие видимость гало, могут образовываться довольно близко к земной поверхности, в этом случае их блеск напоминает сияние драгоценных камней, поэтому данную разновидность гало называют «алмазной пылью». Если солнце находится достаточно низко над горизонтом, нижняя часть такого гало может быть видна на фоне окружающего ландшафта, придавая зимним пейзажам завораживающую прелесть.
Подобие гало, которое можно наблюдать в сырую погоду вокруг солнца, луны, фонарей и других источников света, создается в результате преломления и рассеивания лучей света в каплях влаги, образующих или туман. Этот оптический эффект в метеорологии называют «венцом» и не рассматривают как разновидность «гало», хотя по наблюдаемым параметрам они могут быть довольно схожи.
Гало являются одним из тех явлений природы, которые придают окружающему миру волшебное очарование и таинственную красоту, и хотя по сути они представляют собой всего лишь оптическую иллюзию, это совсем не мешает нам наслаждаться их созерцанием и при желании наделять их мистическими свойствами.
В последнее время поступает большое количество
сообщений о Гало, Ложных или Вторых Солнцах, Световых или Солнечных
столбах, которые иногда принимаются за «Северное сияние». Многие и сами
наблюдали эти красивые природные явления. Что говорит наука о данном
явлении?
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.
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.
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."
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.
Преломление света на ледяных кристаллах
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, ложные солнца можно видеть десятки раз в год. Нередко они настолько ярки, что не уступают самому Солнцу.
Так наука объясняет многообразные, загадочные явления гало, но не объясняет того факта, почему явление ранее считавшееся редким , сейчас стало обыденным и повсеместным .
Солнечные Гало разнообразных видов наблюдаются в течении всего года, включая самые жаркие летние месяцы и началось увеличение количества наблюдений гало с 2011 года по нарастающей в 2012 году. Почему?
Примеры Гало
«Классическое» круговое Гало
Многократное круговое радужное Гало
Горизонтальный двойной Пагрелий
Одинарный горизонтальный Пангрелий
Солнечный столб в морозную погоду
Световые столбы в морозную погоду
Солнечный столб над морем
Световые столбы «оторванные» от источника света и создающие иллюзию «Северного сияния»
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."
