Об оптических эффектах в атмосфере - солнечное гало. Круги вокруг луны Белый круг вокруг луны

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»

светлые круги вокруг Луны, Солнца

Оптическое явление в атмосфере

Природное явление благодоря которому можно увидеть сразу «три» Солнца

Светлые круги, дуги, столбы, пятна, наблюдаемые вокруг или вблизи дисков Солнца и Луны

Светящееся кольцо вокруг небесных тел

Оптическое явление

Светлые круги вокруг Луны

Круги вокруг солнца

Солнце, круги

Круги вокруг Луны

Ложное солнце

Круги вокруг светила

Оптическое явление вокруг светила

Нимб вокруг солнца

Лунный ореол

Ореол вокруг светила

Лунный нимб

. «ореол» светила

Лунная «радуга»

. «корона» светила

Солнечный нимб

Ореол вокруг Луны

Ореол вокруг Солнца

Радужные кольца вокруг Луны

Атмосферное явление

. «нимб» светила

Лунный ореол в рифму с салом

Солнечный или лунный нимб

Круги, пятна, наблюдаемые вокруг или вблизи дисков Солнца или Луны

Белые или радужные светлые круги, наблюдаемые вокруг или вблизи дисков Солнца и Луны

. "Корона" светила

. "Нимб" светила

. "Ореол" светила

. "Северное сияние" вокруг Луны

Круги вокруг Солнца

Лунная "радуга"

Лунный "ореол"

Лунный ореол в рифму с лекалом

Оптическ. явление вокруг светила

Природное явление благодоря которому можно увидеть сразу "три" Солнца

Ср. гибало, снаряд для гнутия дуг, ободьев и полозьев: в сплоченных брусьях вырубен круг или погиб бороздою; плаха, распаренная в паровике, или под землей, на которой разложен большой огонь, вкладывается в гало и заклинивается

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.

Гало – это живописный диск, яркий ореол или светящийся круг, образованный около мощного источника света оптическими свойствами атмосферных ледовых микрочастиц.

Гало рождается при преломлении света кристаллами льда, возникшими в перистых облаках или низких слоях атмосферы. Эти замерзшие частицы различаются по форме и способу перемещения в воздухе. Они могут парить, медленно опускаться или кружиться. Вид оптического явления зависит от конфигурации элементов и их расположения. Играющая светом иллюзия схожа по механизму возникновения с радугой, но вместо капель воды в ней отражателями выступают кристаллы льда. Астроном из Голландии Марсел Миннарт внес особенный вклад в исследование явлений этой категории. Он посвятил много времени работе по изучению взаимодействия света и атмосферы, систематизации гало.

Почему появляются световые кольца?

Преломление света приводит к его разделению на спектры, и круг окрашивается как радуга, но с меньшим количеством цветов. К ярким видам оптического явления относятся паргелий, представляющий собой радужное пятно, и зенитная дуга, которая встречается в редких случаях и выглядит как перевернутая радуга.

Наблюдение и классификация разных видов гало

Самая распространенная форма гало – это светящийся круг с угловым радиусом в 22° и центром на солнечном или лунном диске. Оно возникает из-за преломления лучей в боковых гранях кристаллов. Малое гало слабо окрашено. В основном, это красный и оранжевый цвет. Большое гало, с радиусом около 46°, встречается редко, примерно, раз в год. Оно имеет красный оттенок с внутренней стороны, а его касательные дуги расцвечены полноценно. Еще реже можно заметить гало 90°, которое образует слабо светящийся круг, имеющий общий центр с меньшими кольцами.

Многие из нас обращают внимание на приметы, связанные с природой. Все знают, что если вышел молодой месяц, то надо показать бумажную денежную купюру...

ПРИМЕТЫ ПО ЛУНЕ

В пятый день по новолунии почти всегда сильный ветер.

Выпадет снег в новолуние - скоро растает.

Если месяц в три дня обглядится (т. е. покажется на ясном небе), так до ущерба будет вёдро, а когда три дня дождь, то весь месяц ненастный.

Если в четвертый день по нарождению месяца ясно, то и весь месяц ясно; если ненастно, то весь месяц ненастно.

Если зимою луна бледнее обыкновенного и на ней замечаются разноцветные полоски, то жди сильной бури со снежной метелью.

Если молодик обвевается ветром - весь месяц будет ветреный.

Если молодик обмывается дождем - весь месяц дождливый.

Если на шестой день новолуния месяц покажется огненно - красным, будет ветер.

Если перемена луны (нарождается луна) происходит утром - будет теплая погода, а если вечером - холодная.

Какова погода при рождении луны, такая простоит всю первую половину месяца; какая погода на полнолунии, такая простоит вторую половину.

Когда молодой месяц на рогу стоит, то называется?текун? и предвещает дождливую погоду.

Когда у месяца рога кверху, но нижний крутой, верхний пологий, то первая половина месяца будет летом ветреная, зимой - холодная; если верхний рог крут, нижний отложе, то та же примета относится ко второй половине месяца.

Месяц на копытцах - к холоду, на спине - к теплу, дождику или снегу.

Млад месяц долго дома не сидит.

Молодой месяц пологий - весь месяц дождь.

После рождения луны через семь дней перемена погоды.

Ясная круторогая луна летом - к вёдру, зимой - к стуже.

Вокруг луны появились два тусклых красноватых кольца - перед сильным, морозом.

Если вокруг луны кольцо - погода будет холодной и суровой.

Если вокруг луны два круга или более, или только один, но туманный и неясный, то будет мороз.

Если круг около луны сперва большой, а потом постепенно уменьшается, то дождь или ветер будет наверняка; если круг расширяется и потом исчезает, то жди хорошей погоды.

Если круг образуется близко от луны - на другой день дождь; если далеко - через один, два, три дня зимою будет вьюга.

Если луна в большом синем кругу, то будет сильный ветер; если же луну окаймляет небольшой красный кружок, то будет мороз.

Если около луны появится кольцо и тотчас исчезнет, еще до утра погода испортится.

Кольцо около луны - к ветру; луна в кругу красноватом - тоже к ветру; бледном - к дождю, к ненастью.

Красноватый круг около луны, скоро пропадающий - к вёдру; два круга или один тусклый - к морозу.

Луна с окружьем или с "ушами" - к морозу.

Месяц в синеве - к дождю.

Месяц в тусклой дымке - к затяжному ненастью.

Огородь около месяца - к переменной погоде.

Радужный круг около луны - к ветрам и ненастью.

Светлый круг около луны при ясной погоде предвещает дождь.

Туманный круг около месяца (зимой) - к метели.

Во время полнолуния светлый и чистый месяц - хорошая погода, темный и бледный - дождь.

Если во время полнолуния появится вокруг луны круг, будет ненастье к концу месяца.

За три дня перед полнолунием - перемена погоды.

Строевой лес руби в полнолуние, вырубленный на ущербе - сгнивает.

Если луна темнеет, приближаясь к горизонту, ожидай дождя.

Если месяц кажется большим, красноватым - будет дождь; туманным - погода испортится; очень белым и блестящим - будет холодно. Зеленоватый месяц - на дождь.

Луна покраснела - жди ветра-пострела.

Перед дождем луна бывает мутновата или бледна, перед вёдром - чиста и ярка.

При новой луне и при ее исходе погода сменяется: сырая - сухой, теплая - морозной, пасмурная - ясной.

При новолунии бывают дождь или снег, на ущербе - тоже, в остальное время - осадки случайны и редки при полнолунии. Темный месяц, ненастье в новолуние - в конце месяца дождь будет, как из ведра.

Если луна висит на небе вниз рогами и вверх спиной (последняя четверть), то долго будет пасмурно и ненастно.

Какая погода на ущербе луны, такая будет и в течение всей четверти.

На переходе (конец последней четверти и начало новой) большей частью бывает ненастье.

На ущербе обыкновенно бывают дожди.

Перед ущербом луны за три дня - перемена погоды.

Последняя четверть луны - гнилая.

ПРИМЕТЫ ПО СОЛНЦУ.

Вешнее солнышко землю воскрешает

В облачный день, если временами солнце печет, вечером будет дождь

Если на солнцеворот солнце заглянет в лес, то осыплет деревья инеем; по реке пойдет - скует воду на три аршина

Если круг очень близко от солнца - ненастья не будет

Если около солнца "уши" зимою - будет холодно, летом - жарко

Если от солнца идут лучи пучками вниз летом - к дождю

Если при восходе или закате солнца бывают около него столбы, то летом будет страшная жара, а зимою - сильный мороз

Если зимою появятся три солнца - будет холодно

Если солнце восходит в тумане - днем будет тихо и душно

Если при ясном небе в полдень или пополудни около солнца появится кольцо из небольших облачков, напоминающих радугу, - то на следующий день будет дождь или же, если явление происходит зимой - снег

Если после дождя солнце ярко сияет-печет, то до завтра опять пойдет дождь

Если тихо и солнце очень печет, будет гроза

Если летом с утра солнце сильно жарит, то к вечеру дождь

После солнцеворота хоть на куриный шаг, да прибудет дня

Солнце за тучу садится - к дождю

Спроси у волка: когда самые сильные холода? Скажет: на солнцеворот

ПРИМЕТЫ ПО ЗВЕЗДАМ.

В летнюю ночь много звезд на небе - день будет жаркий

Если звезды очень частые, зимою - к холоду, летом - к ясной погоде

Если звезды редки - к ненастью и вьюге

Если звезды блестят ярко - летом предвещают зной, зимой - стужу

Если звезды кажутся маленькими - будет дождь, зимой - снег

Если звезды кажутся высоко и светят тускло, зимой - к оттепели, летом - к дождю

Если вечером на небе много звезд - жди на другой день мороз

Если около большой части звезд круги кажутся темно-зеленого и бледного цвета, будет дождь

Если млечный путь на небе полон звезд и светел - к вёдру

Звезды чистые летом - к ясной погоде, зимой - к холоду

Звезды яркие и пляшут - зимою к морозу, летом - к зною

Звезды очень блестят, мерцают - зимою к холоду, летом - к жаре

Звезды видны плохо или совсем не видны, мерцают красноватым или ярко-синим светом - к ненастью

Звезды прыгают - к холоду

Когда кажется, что звезды в небе как бы бегут - ветер будет

Мутны звезды - к дождю, мало звезд - тоже к дождю

Млечный путь тусклый - к ненастью, ясный - к вёдру

Попрятались звезды - жди дождя

Темные круги около звезд предвещают дождь, а красные и белые - вёдро