Гало в небе как природное явление – описание, формы и фото
Небо – удивительная штука, постоянно меняющаяся и разнообразная. Но часто ли мы обращаем свое внимание на небо? Обычно люди не замечают и не интересуются тем, что творится в небе. И лишь тогда, когда в нем происходят странные явления, внимание к нему повышается и начинают говорить о том, что небо подает людям знаки. Одним из таких необычных природных явлений считается гало – световые дуги или окружности вокруг солнца или луны. Но откуда они берутся и почему пропадают столь же внезапно, как и появляются? Давайте вместе разберемся в этом вопросе.
Явление гало
Итак, слово “гало” происходит от греческого слова “галос“, которое означает “круг”или “диск”. Наиболее близкое к гало природное явление, которое нам хорошо знакомо, – радуга, то есть преломление лучей небесного светила. Но в отличие от радуги, которую можно наблюдать лишь в дневное время, стоя спиной к солнцу, в насыщенном влагой воздухе, гало появляется на небе в любое время суток – вокруг солнца или луны (а бывает, что и около мощного источника искусственного света).
Природа явления гало на небе (5-10 км над землей, в верхних слоях тропосферы) – преломление и разложение в спектр лучей света (дисперсия) в мельчайших кристалликах льда, а также их отражение от боковых граней или оснований этих кристаллов, имеющих форму шестигранных столбиков или пластинок. Кристаллы могут быть разных размеров и иметь разную природу своего происхождения в атмосфере, но при этом подчиняться единым законам физики – постепенно падать, вращаясь с одинаковой для всех угловой скоростью, неподвижно парить или гармонично колебаться.
Дуги или окружности, образующие гало, возникают на некотором расстоянии от светила, равноудаленном от источника света. Иногда кроме окружности или ее отрезков (дуг) появляется и вторая, расположенная дальше первой, но всегда на одном и том же расстоянии от светила. На этих дугах и окружностях могут находиться яркие световые пятна – ложные солнца или ложные луны. Их бывает несколько, но все они всегда стоят на той же высоте над горизонтом, что и само светило, причем иногда даже напротив него, на другой стороне неба.
Преломление света в небе
Если опираться на статистику наблюдений явления гало в небе, то можно сделать вывод, что возникновение гало характерно для перисто-слоистых облаков, в которых солнечный свет сложным образом преломляется, отражается и рассеивается в мелких кристалликах – шестиугольных ледяных призмах, пирамидах, столбцах или пластинках. Благодаря оптическим свойствам этих кристалликов, отличающихся более правильной структурой, чем капельки воды, гало выглядит гораздо живописнее, чем ореолы и венцы. Нередко перисто-слоистые облака предвещают приближение атмосферного фронта, поэтому по появлению гало можно предсказывать ухудшение погоды.
При прохождении лучей солнца через перисто-слоистые облака, которые состоят из ледниковых кристаллов, на небе могут появиться световые косые кресты, дуги, дополнительные (ложные) солнца, светящиеся столбы от линии горизонта к светилу и другие картинки, напоминающие те или иные предметы. Такие явления в русских летописях называли “галосами”, а теперь именуют солнечными гало.
Ранее у людей появление гало на небе вызывало страх и панику – они казались кровавыми мечами и интерпретировались как предвестники большой беды – начала войны, голода, эпидемии и т.д
С другой стороны, перемена в погоде, накануне которых часто возникают гало в небе, – тоже вещь неприятная, особенно когда речь идет о стихийных бедствиях.
Формы и виды гало
Форма гало зависит от положения кристаллов друг относительно друга при падении в атмосфере, когда они испытывают атмосферное торможение и принимают такое положение, при котором создается наибольшее сопротивление воздуха. однако броуновское движение и атмосферные флуктуации препятствуют этому, в результате чего мелкие кристаллы располагаются в облаке хаотично, а крупные столбчатые кристаллы и пластинки больше подвержены воздействию атмосферного торможения из-за площади своей поверхности, поэтому они падают ориентированно.
Формы гало
- Гало можно видеть чаще всего в виде окрашенного всеми цветами радуги круга вокруг солнца угловым радиусом 22°.
- Немного реже встречается гало в виде концентрических кругов с ним второй круг угловым радиусом 22° и 46°.
- И совсем редко встречается гало Гевелия – круг 90°.
- Иногда можно наблюдать белый горизонтальный круг (паргелический круг), параллельный плоскости горизонта и проходящий через солнце. На пересечении этого круга с кругами гало 22° и 46° появляются яркие радужные пятна – ложные солнца (паргелии), а также ложные луны (парселины).
- Бывает и так, что видны только нижние половинки гало, а также эллиптические гало. Среди таких необычных форм встречаются радуги, выгнутые в обратную сторону. Скорее всего это нижние части кругов гало 46° или 90°.
Виды гало
| По форме и ориентации кристаллов | Произвольно ориентированные кристаллы, Горизонтально ориентированные столбчатые кристаллы, Горизонтальные призмы, Плоские пластинки, Хаотичные и ориентированные пирамидальные кристаллы |
| По цвету | Белые, Бесцветные, Радужные неполные (красный, оранжевый и белый цвет), Радужные полные (виден весь спектр цветов) |
| По удаленности от светила | Гало параллельных лучей (от солнца, луны и некоторых ярких небесных светил), Гало расходящихся лучей (гало от фонарей и прожекторов) |
| Па расположению | Близко к светилу (22° гало, эллиптические гало, паргелии и некоторые другие), На среднем расстоянии (46° гало и дуги Ловица, окологоризонтная дуга, 90° гало), Охватывающие все небо (паргелический круг и дуга Хастингса), В противоположной светилу части неба (120° паргелии, дуги Вегнера, противосолнце и другие), Отраженные (субсолнце, субпаргелии и другие) |
Где и когда можно увидеть гало
Чаще всего гало можно увидеть в Антарктиде на ее ледяном куполе и на склонах, расположенных на высоте 2700-3500 м над уровнем моря. Там их можно наблюдать в течение целого дня, при этом их форма и окраска может меняться. Постоянные сильные ветры поднимают в воздух облака неплотного снега, имеющие кристаллическую структуру. Нижняя граница таких снежных облаков опускается до самой земли, создавая идеальные условия для образования гало. При отсутствии снежных облаков и при ярком солнечном свете возникают многочисленные цветные и белые гало радиусом 22° и 46°, а также более редкие другие явления.
Насыщенный влагой воздух, имеет свойство кристаллизоваться при охлаждении. При переносе больших объемов влажных воздушных масс в верхних слоях атмосферы над континентом происходит конденсация влаги, кристаллизация и выпадение инея. В теплое время года кристаллики льда не достигают поверхности земли и растворяются в нижних слоях атмосферы, снова насыщая воздух влагой. Поэтому явление гало вероятнее проще наблюдать на континентальной части материков, нежели вблизи побережья.
Иногда в морозную погоду гало образуется вблизи земной поверхности, а кристаллы льда в воздухе сверкают словно драгоценные камни, усиливая сияние гало. Если солнце стоит низко над горизонтом, то нижнюю часть гало иногда можно наблюдать на фоне окружающего пейзажа.
Наши наблюдения гало на небе
Мы много раз видели это явление, однако не всякий раз при себе был фотоаппарат. Но особенно нам запомнились два случая: когда мы ехали по Дмитровскому шоссе в сторону Москвы, и эффектное солнечное явление сопровождало нас почти всю поездку. А еще одним солнечным днем в Пае в Северном Таиланде мы увидели очень красивый световой круг в ясном небе.
Источник
Галло солнце эффект солнца
Солнечное гало – атмосферный феномен, который представляет собой яркие диски, дуги или пятна рядом с естественным источником света. Оно встречается редко и только при удачном совпадении нескольких факторов. Из-за этого его считают знамением небес, наделяя «даром» предсказания. Но с точки зрения науки здесь нет ничего сверхъестественного: расположенный вокруг солнца круг объясняется классическими законами физики. Самый элементарный пример – дисперсия лучей.
Природа оптического эффекта
Подобная иллюзия возникает в льдистых кристаллах воздуха, скопившихся в перистых облаках на уровне 5000-10000 м над землей. Под увеличением они напоминают шестигранные геометрические фигуры, которые плавно парят, опускаются или кружатся с постоянной угловой скоростью. Их кромки преломляют свет, разделяя на цветовой спектр. В итоге кажется, будто вокруг солнца радуга замыкается в яркое кольцо. Но это не так, потому что она отражается только в каплях воды, а тут – мельчайшие льдинки.
Два совершенно разных феномена обусловлены одним и тем же свойством тропосферы. Несмотря на общий принцип возникновения, солнечное гало по красоте превосходит даже венцы и ореолы. Такая особенность связана с оптическими характеристиками частиц: пластинок, столбцов, пирамид и призм правильной структуры. Они различаются по конфигурации и способу перемещения, поэтому разложение света в них неоднородное. В результате в разное время может наблюдаться около 70-ти видов гало.
Принципы классификации
Яркие окружности и дуги видны на одинаковом расстоянии от мощного источника излучения. Иногда у них есть симметричные пары, которые формируются в еще большем отдалении. Возможны и другие атмосферные образы: например, световые пятна. Именно их исследованием занимался голландец Марсел Миннарт. Благодаря трудам этого известного астронома наука систематизирует фигуры и круги вокруг солнца, выделяя несколько категорий:
- по ориентации и форме заледеневших микрочастиц – с горизонтальными столбчатыми, хаотичными пирамидальными, плоскими пластинчатыми, горизонтальными призменными или произвольно ориентированными кристаллами;
- по палитре – радужные полные (все 7 оттенков), неполные (комбинации желтого, оранжевого и красного), бесцветные, белые;
- по месту возникновения – отраженные, находящиеся в противоположной части неба, охватывающие все пространство, распложенные на среднем расстоянии, приближенные к источнику света.
По степени удаленности бывают феномены расходящихся и параллельных лучей. Солнечное гало относится к последней группе, тогда как в первую входят иллюзии от уличных огней. Их следует отличать от венцов – затуманенных дисков возле ярких небесных тел, которые обладают небольшим угловым размером (до 5 градусов) и возникают из-за дифракционного рассеивания облаков или тумана. Причем преломление происходит только в водяных каплях.
Основные разновидности
Нимб вокруг солнца может выглядеть совершенно по-разному. Это связано с падающими кристаллами, которые под влиянием атмосферного торможения занимают позицию с максимальным воздушным сопротивлением. Большие по площади частицы летят направленно, а маленькие образуют беспорядочное облако, подчиняясь законам флуктуации и броуновского движения. Отражение лучей тоже получается неравномерным. Отсюда и появляется множество непохожих между собой гало.
- Классические 22-градусные. Самые распространенные. Слабо окрашены в желтый, оранжевый и красный. Основная палитра белая из-за множественного преломления в боковых гранях микрокристаллов. Центр – на диске небесного тела.
- Большие 46-градусные. Наблюдаются не чаще раза в год. Образуются в равномерных и тонких облаках. Формируют вокруг солнца ореол с едва выраженным красноватым оттенком.
- Парагелические. Идеально белые. «Пронзают» светило по горизонтальной плоскости. Объединяясь с другими оптическими явлениями, создают новые феномены. Паргелии (пятна) появляются на пересечении с дисками 46º/22º благодаря вертикальным заледеневшим частицам. Кресты (знаменитые «крестные знамения») возникают в точках соединения со столбами, краснея на закате.
- Касательные дуги, окружающие 22-градусные круги вокруг солнца. Проступают под или над источником света. При высоте 45º похожи на овал. Со снижением к горизонту концы размыкаются. В нижней точке обе стороны смотрят вверх. В таком случае возможен феномен Парри, когда между ними проскальзывает еще одна радужная линия.
- Околозенитные дуги. Традиционные спутники 46-градусного кольца. Расположены сверху, сливаясь с его «макушкой», но могут быть и внизу, по двум сторонам от источника света. Окрашены ярко, с преобладанием насыщенно-зеленой палитры.
- Зенитные дуги. Встречаются редко, во время движения перистых облаков. Относятся к эллиптическим гало. Выглядят как половинки целой окружности 90º или 46º. По форме напоминают перевернутую радугу.
- Световые столбы. Образуются при отражении лучей от горизонтальных граней микрольдинок. Обусловлены движением столбовидных или плоских упорядоченных кристаллов. Возникают на восходе либо закате в безветренную погоду.
- Солнечное гало Гевелия. Слабо светящаяся окружность 90º. Сочетается с несколькими внутренними кольцами, симметричными относительно общего центра.
- Парантелии. Двусторонние «дублеры» светила, которые отдалены от него на расстояние 120º. Похожи на размытые белые пятна.
- Антелии. Единичные объекты напротив источника света (на противоположной части неба). Иногда комбинируются с антеллическими дугами, проходящими по двум сторонам от зенита.
Интересные факты
Кроме известных форм гало существуют также оптические явления, названные в честь их первооткрывателей. К ним относятся феномены Ловица, Вегнера, Хастингса, Лилеквиста, Боттлингера, Трикера, Гринлера и проч. Увидеть их можно в Антарктиде на высоте от 2,7 км до 3,5 км. Это происходит благодаря кристаллическому снегу, который опускается на землю в виде облака. Похожее наблюдается и на других континентах вдали от побережья, когда прямо в воздухе появляется иней. В мороз он образует алмазную пыль, усиливая блеск атмосферной иллюзии.
Из-за такой зрелищности нимб вокруг солнца когда-то считался плохим знаком. В Древней Руси его называли галосом и связывали с началом эпидемий, голода или войны. Достоверный летописный пример – «Слово о полку Игореве». В 1551-ом году масштабом оптического эффекта впечатлился даже суеверный Карл V, который из-за небесного знамения прекратил осаду Магдебурга. Позднее это атмосферное явление расценивалось как предсказание похолодания либо дождя.
Источник