Преломление солнечных лучей в атмосфере рождает множество оптических иллюзий, которые можно наблюдать с Земли невооруженным глазом. Одним из самых зрелищных явлений такого рода является солнечное гало. Это явление имеет множество разновидностей, каждая из которых красива по-своему. Но для возникновения любого вида данной оптической иллюзии необходим определенный набор условий.
Итак, что такое солнечное гало и почему оно появляется? Для начала ответим на первый вопрос. По сути, гало – радуга вокруг солнца. Однако, она отличается от обычной радуги как по внешнему виду, так и по своим характеристикам.
Гало появляется на небе при сочетании нескольких факторов. Чаще всего оно наблюдается в морозную погоду в условиях повышенной влажности. В воздухе при этом находится большое количество ледяных кристаллов. Проходя сквозь них, солнечный свет преломляется особым образом, образуя дугу вокруг Солнца.
Не стоит путать гало с «солнечными венцами». Последние представляют собой области туманного свечения, расположенные вокруг Солнца, Луны или иных ярких источников света – к примеру, уличных фонарей и прожекторов.
Несмотря на некоторое внешнее сходство с радугой, солнечное гало имеет целый ряд отличий от нее. Первое из них состоит в том, что радугу обычно наблюдают, стоя к светилу спиной. А гало возникает только вокруг Солнца, за исключением нескольких крайней редких разновидностей.
В радуге чаще всего можно наблюдать весь спектр цветов, от красного до фиолетового. Солнечное гало же обычно бывает окрашено только в красный и оранжевый тона. Остальные цвета спектра перемешиваются между собой и потому выглядят белыми. Впрочем, очень редко можно наблюдать гало, в котором различаются все цвета спектра. Это очень эффектное зрелище.
У радуги красный спектр располагается на внешней стороне (дальней от горизонта). У гало же он находится максимально близко к центру, то есть, к Солнцу.
Главное же отличие радуги от гало состоит в том, что радугу мы видим в результате преломления света в каплях воды. Эти капли всегда выглядят и ведут себя в атмосфере одинаково, отличаться могут лишь их размеры. Совсем другое дело – ледяные кристаллы, в которых преломляется свет Солнца во время наблюдения гало. Они могут иметь самую разную форму и размер. Да и двигаться кристаллы могут совершенно по-разному – спокойно парить, падать вниз, вращаться и т. д. Результатом этого является многообразие типов солнечного гало.
Разновидности солнечного гало
Итак, мы узнали, что такое солнечное гало, и каковы причины его появления. Теперь рассмотрим основные его типы.
Солнечное гало различается по своему расположению на небе относительно Солнца. Чаще всего можно наблюдать гало, расположенные близко к светилу – так называемые 22-градусные гало. Реже встречаются гало, расположенные под углом 46 градусов и более по отношению к Солнцу, а самыми редкими являются его разновидности, занимающие все небо.
По своей окраске гало делятся на белые (светлые, бесцветные), красно-оранжевые и полного спектра. Наиболее часто встречающиеся 22-градусные гало обычно окрашены только в красный, оранжевый и белый цвета. Гало могут располагаться не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости. Они получили название субгало.
Отношение людей к гало
В прошлом данное явление сеяло среди людей страх и панику. Из-за недостаточного развития науки люди не знали, что их глазам открывается оптическая иллюзия, и считали гало недобрым знаком, особенно если оно сопровождалось паргелиями (световыми пятнами, внешне напоминающими Солнце и расположенными рядом с ним). Иногда появление гало становилось причиной для принятия важных политических решений. Одним из самых ярких примеров является отказ императора Карла V от осады Магдебурга в 1551 году. Увидев над городом гало с ложным солнцами, он посчитал его символом небесной защиты осаждаемых.
Как правильно смотреть на солнечное гало
Гало – необычное оптическое явление, которое всегда привлекает внимание людей. Но для того, чтобы насладиться его красотой без неприятных последствий, нужно не только знать, что такое солнечное гало, но и понимать, какую опасность оно представляет для органов зрения. Преломленный в кристаллах льда солнечный свет слишком ярок для наших глаз. Поэтому наблюдать за гало лучше всего в солнцезащитных очках. Разумнее использовать для этого (как и для нахождения на солнце в любых других условиях) качественные очки с высоким уровнем защиты от УФ-излучения. Глядя на гало, солнце лучше всего закрывать каким-либо предметом или, например, ладонью. То же самое следует делать и при фотосъемке этого явления. В противном случае изображение может оказаться недостаточно четким.
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.
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».
Увидев радугу, большинство из нас улыбается и вспоминает детство, когда это природное явление было увидено в первый раз.
Существует множество примет, связанных с радугой, но разноцветная дуга, замыкающаяся вокруг солнца, выглядит особенно необыкновенно и мистически. В науке это явление называют гало.
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:
- если раньше гало появились венцы, то стоит ждать ухудшения погоды и наоборот;
- если зимой вокруг солнца появляются белые венцы большого диаметра вместе со столбами около светила, так называемыми ложными солнцами, то морозная погода сохранится.
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 гало
Довольно интересно такое поверье: беременная женщина, 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.
- Летняя радуга неизменно вызывает у людей теплые и радостные чувства. И приметы, связанные с ней, обычно касаются чего-то хорошего. А вот в зимнюю радугу многие не верят, считая......
- Комнатные растения используются не только в качестве декора интерьера, но и для очищения воздуха, насыщения его кислородом. С обеими этими задачами отлично справляется драцена или как ее еще......
- Спатифиллум традиционно у флористов и по народным приметам считается цветком женского счастья. С ним связано много примет и суеверий, о которых нужно знать до того, как спатифиллум попадет......
- Вот уж поистине: свято место пусто не бывает. Если человеку не в кого верить, он начинает верить во что-то. Например, в способность растений приносит удачу или неудачу, притягивать......
- О чем только не расскажут народные приметы: и о том, какой день вас ждет, и чего опасаться стоит, и даже какими качествами обладать ваш суженый будет. О самых......
- Люди испокон веков относятся к птицам, как к особой касте животных. Дело в том, что птицы умеют то, о чем мы мечтаем с самого начала истории человечества –......
- Многие народы мира считают радугу хорошим предзнаменованием. Радужный Мост к Небесам, вечный завет между людьми и Богом о том, что дни потопа давно миновали. Радугу сравнивают со многими......
- Кротон (или по-другому кодиеум) - вечнозеленое, многолетнее декоративное растение из семейства молочайных. Не только уникальной красотой обладает цветок кротон, приметы свидетельствуют о его уникальных способностях и влиянии на......
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
Loading...