Световые столбы
В северных районах земного шара морозной зимой можно увидеть удивительное явление – световые столбы.
Казалось бы, что это обычный свет от прожектора, обращенный в небо. Однако эти явления имеют природное происхождение.
Общие сведения
В зимнее время, когда температура воздуха опускается до -20C, можно увидеть в небе появление горизонтальных колонн света. Они образуются после заката или перед восходом, когда Солнце находится на линии горизонта. Для появления этого удивительного атмосферного феномена должна быть высокая влажность воздуха и холодная погода.
Интересный факт: люди долго верили в то, что это природное явление имеет божественное происхождение, ему приписывали множество сверхъестественных знамений. Одна из легенд гласила, что человек, увидевший этот феномен на линии горизонта, станет могущественным и богатым, ему небесные светила подарят свое покровительство. В некоторых уголках мира до сих пор люди верят, что появление таких феноменов, которые происходят под воздействием света и наблюдаются в холодное время года, сулит усиление морозов.
С развитием уфологии стали появляться невероятные факты о том, что столбы света образуют инопланетяне, которые наблюдает за нами из своих тарелок, приблизившись к земле. Часто возникали рисунки и кадры в видеофильмах, как человек при помощи светящейся колонны поднимается в тарелку к пришельцам, а затем ничего об этом не помнит.
Ученые-физики развеяли все мифы о происхождении световых столбов. Оказалось, что появление такого вертикального света зависит от насыщенности перистых облаков и воздуха кристаллами льда. При морозной погоде находящиеся близко к поверхности земли кристаллы отражают свет Луны, планет, звезд или Солнца. Причиной образования этого необычного явления также могут стать обычные фонари, фары машин и прожекторы.
Описание явления
Планеты, созвездия и Солнце отправляют лучи на нашу планету, которые при встрече с кристаллами льда в холодных краях преломляются, образуя светящуюся колонну.
Солнечный столб с трудом можно назвать природным явлением, так сильно он похож на вертикальный луч прожектора. Толщина колонны света обычно равна диаметру источника, отправившего луч на землю. Колонна достаточно мощная и яркая, внутри нее можно заметить, как переливаются кристаллы льда, отсвечивая.
Как возникают
Кристаллы льда, участвующие в образовании этого природного феномена, обладают плоской шестиугольной формой, либо представляют собой небольшой столбец. Луч света может отражаться от любой грани, поэтому расположение кристаллов играет важную роль.
Во время появления гало, как еще называют световой столб, видно, что он не только имеет такой же диаметр, как образующий его источник света, но и отражает его цвет. Довольно часто при морозной погоде, выехав за черту города, можно наблюдать гало, устремляющиеся в небо, абсолютно разных цветов. Чем ниже источник, тем ярче и насыщенней природный феномен.
Явление, которое считается похожим на солнечные столбы, называется ледяные иглы. Однако, иглы отражают короткие полосы света и их появление длится весьма недолго. Причина появления игл та же – во время зимней морозной погоды при низких температурах ледяные кристаллы, опустившиеся к земле, отражают свет, попадающий на них от небольших источников. Даже карманный фонарик может стать причиной отражения коротких острых полос света от ледяных кристаллов.
Искусственное происхождение
Зная особенность образования светового столба, многие жители северных районов планеты научились создавать красивое свечение. Чтобы получить разноцветные гало искусственного происхождения, люди специально разукрашивают лампы большого диаметра в различные цвета и размещают их на одинаковой высоте. Такой феномен называется «световой лес» и он очень похож на солнечные столбы, образующиеся при отражении луча от естественных источников света – планет.
Чаще всего появление “светового леса” обусловлено наличием искусственных источников отражения света. Ими могут стать уличные фонари, лампочки, фары машин. Люди давно знают, как искусственно создать световой лес, ведь это атмосферное явление удивительно красиво.
Разновидности
Явление, представляющее собой оптический эффект, возникающий из-за дисперсии света в кристаллах льда, называется гало. Довольно часто в холодное время года можно увидеть светящийся круг вокруг Солнца или уличного фонаря – это и есть гало. Существует немало разновидностей гало: солнечные столбы и “световой лес” также относятся к ним.
Появление световых столбов и гало обеспечивает морозная погода и влажный воздух, насыщенный кристаллами замерзшей воды.
Иногда солнечный столб сопровождается еще одним природным явлением – паргелическим кругом. Это светлая полоса, которую можно увидеть на небе на высоте Солнца. Она похожа на замкнутый круг, окружающий Солнце.
Природа нашей планеты удивительно многообразна, она каждый день дарит нам удивительные открытия. Солнечные столбы часто приравнивают к северному сиянию, однако происхождение этих природных явлений абсолютно разное.
Источник
Световые столбы
Световые столбы, созданные Солнцем, нередко принимают за мистические проявления божественного света, а легенды об огненных мечах небесных жителей возникли, скорее всего, благодаря удивительному природному явлению – когда заходящее или восходящее Светило озаряет перистые облака, а солнечный столб как бы привязывает их к земле.
Что представляет собой явление
Световые лучи врываются в атмосферу нашей планеты со скоростью, превышающей 300 тыс. км/с. Столкнувшись с воздухом, они нередко образовывают необычные оптические эффекты и иллюзии невероятной красоты, в том числе – и световые столбы, толщина которых равна диаметру Солнца или другого породившего их светового источника.
Сами по себе световые столбы являются довольно-таки распространённым вариантом гало (оптического феномена вокруг источника света) – и у людей, которые впервые видят такое взаимодействие ледяных кристаллов со светом небесных светил, часто возникают сомнения по поводу их природного происхождения, до того сильно они напоминают прожекторные лучи.
Представляют собой световые столбы в небе абсолютно вертикальную сияющую колону с неиссякаемым запасом энергии, которая тянется от Солнца или Луны к Земле или, наоборот – в небо, во время их восхода или захода на небосводе (находиться в это время они обязательно должны возле горизонта). Наблюдатель, в зависимости от своего местоположения, вполне может наблюдать это явление как выше, так и ниже светила.
Ещё одной интересной особенностью светового столба является то, что он обязательно будет того же цвета, что и источник, лучи которого его породили. Например, если Солнце красное – то красным, оранжевое – оранжевым.
Чаще всего это явление можно увидеть зимой при минусовой температуре (ниже -20°С), когда в атмосфере образуется огромное количество ледяных кристалликов, способных отражать световые лучи. Нередки случаи, когда солнечные столбы удавалось увидеть и при более высоких температурных показателях (в зависимости от сопутствующих событию других климатических условий).
Образование
За этим удивительным феноменом мы можем наблюдать благодаря игре света с ледяными кристаллами, которые образуются в верхних слоях атмосферы – обычно в перистых (даже – в перисто-слоистых) облаках, что находятся на расстоянии, превышающем 8 тыс. км над уровнем моря. В холодную пору года кристаллы эти образуются несколько ниже, благодаря чему световые столбы заметить намного легче, к тому же они в этот период принимают более чёткую форму.
Появляется световой столб следующим образом:
- Свет Солнца (Луны) отбивается от падающих вниз плоских шестиугольных или столбовидных малюсеньких ледяных кристалликов. Падая, шестиугольные кристаллы принимают абсолютно ровное, горизонтальное положение. Столбовидные – наоборот, вниз опускаются стоячими рядами. «Повиснув» в холодной атмосфере, кристаллики исполняют роль призмы, преломляя и отражая луч света.
- Свет, отражаясь, визуально как бы расширяется и образует плавающую в воздухе линзу, из которой выходит сильный луч – солнечный столб. Наблюдатель увидит это удивительное явление лишь в том случае, если грань, отражающая свет, будет развёрнута к его глазу.
- Какие именно кристаллы создадут световой столб, будет зависеть от того, где именно в этот момент окажется небесное светило. Если оно будет находиться под углом в шесть градусов над поверхностью Земли, то световые столбы будут образованы плоскими шестиугольными кристаллами, если же Солнце (Луна) окажется под углом в двадцать градусов над уровнем моря – сияющую колонну образуют столбовидные кристаллы.
Световой столб нередко сопровождает паргелический круг в виде светлой полосы, огибающей всё небо на той же высоте, что и небесное светило. Если наблюдателю повезёт, он сможет увидеть не только сияющую колону, но также и замкнутую окружность, проходящую через настоящее Солнце.
Феномен искусственного происхождения
Источником света для возникновения этого феномена могут быть не только небесные светила, но и искусственные приборы (например, прожектора, садовые или городские фонари), расположенные на земной поверхности. Чем ниже находится источник света, тем длиннее окажется луч – именно поэтому искусственные столбы часто оказываются длиннее, чем те, которые образовались с помощью природных светил.
Обычно ледяные кристаллы испаряются, не достигнув земной поверхности, когда на улице минусовая температура, а плоские падающие ледяные кристаллики возле земли преобразовываются в некоторое подобие ледяного тумана, который способен отображать наземные огни, образовывая колонны, чрезвычайно схожие со световыми столбами.
Одним из мест на нашей планете, где постоянно можно наблюдать за возникновением искусственных «столбов», является Ниагарский водопад в зимнюю пору года. Ледяные кристаллы, что возникают в тумане возле него, отражают свет от прожекторов, создавая тем самым хорошо видимый солнечный столб.
Источник
Световые столбы: что это такое и когда их лучше всего наблюдать
Холодное время года — не только повод доставать зимнюю куртку и соответствующую обувь. Постоянная отрицательная температура воздуха способствует появлению красивых и сложных атмосферных оптических феноменов, доступных для наблюдения без специальных приборов. И речь вовсе не о радуге после дождя, которую многие из нас неоднократно наблюдали и возможно даже фотографировали. Было бы странно увидеть её в декабре или феврале.
Морозными вечерами, прогуливаясь рядом с освещёнными улицами или просто наблюдая закат, можно заметить удивительную картину — на небе, чуть выше Солнца или фонарей, вдруг возникают светящиеся полосы. Они похожи на лучи прожектора, бьющие вверх и постепенно рассеивающиеся в тёмном небе. Этот феномен называется солнечным/световым столбом или Light pillar. Конечно, образуются такие столбы не только вокруг Солнца, но именно на закате или во время рассвета выглядят крайне эффектно. Если источником света для столбов становятся фонари, то феномен получает лёгкую окраску — голубоватую, красноватую или даже зелёную.
Солнечные столбы возникают благодаря отражению света на кристалликах льда , зависших горизонтально. Но не на всех, а только некоторой формы — либо плоских шестигранных, либо столбовидных, которые парят в морозном воздухе.
Подобных кристаллов много в перистых и перисто-слоистых облаках, которые плывут на высотах в несколько километров. В сильные морозы шестигранные ледяные структуры формируются и совсем близко от поверхности, поэтому вероятность появления столбов возрастает.
Но и это ещё не все условия, при которых появляется феномен. Солнце для образования столба должно находиться на определённой высоте и непременно сзади облачного массива, в котором происходит отражение.
Солнечные столбы не только демонстрируют правоту наших взглядов на природу света, но и являются источником вдохновения для поэтов, писателей и художников.
Надеюсь, публикация понравилась. Тогда можете смело подписаться на мой канал (об авторе подробнее) . А ещё я пишу книги про физику и астрономию, можете ознакомиться и совершенно бесплатно скачать одну из них
Источник
Откуда берутся загадочные столбы света над Солнцем?
Один из наших подписчиков прислал нам следующий вопрос:
Здравствуйте, спасибо за интересный канал. Живу в Иркутской области и однажды во вечером заметил странный столб света поднимающийся от заходящего солнца строго вверх. Фотографию прилагаю. Позже тоже неоднократно замечал подобные картины. Это явление давно не даёт мне покоя, может быть вы сможете объяснить его природу?
Замечательный вопрос. Давайте разбираться вместе. Тем более, что это явление давно известно науке и хорошо изучено. Действительно временами, чаще всего во время рассвета или заката можно наблюдать видимые столбы света распространяющиеся вверх и вниз от Солнца.
Этот оптический эффект получил название солнечный столб . Если бы мы наблюдали за Солнцем с борта МКС или с поверхности планеты, лишённой атмосферы, мы бы ничего похожего не увидели. Однако между нами и Солнцем помимо вакуума космоса есть еще и толстый слой атмосферы, которая хоть и выглядит прозрачной. но на самом деле поглощает, преломляет, отражает и рассеивают солнечный свет.
Кроме того, все мы в школе учили, что наша атмосфера состоит из 78% азота, 20% кислорода, 1% аргона и еще по чуть-чуть разных других газов. Однако помимо этого в нашей атмосфере есть и вода. Её содержание в атмосфере неравномерно и зависит от времени года, широты и долготы, а также погодных условий. В среднем содержание водяного пара в атмосфере колеблется от 0.1% до 2.5%.
Температура нашей атмосферы также неравномерна — на уровне моря атмосфера нагрета, но чем дальше от поверхности, тем ниже температура. По мере подъема наступает момент, когда вода уже не может находиться в газообразном состоянии и пар либо конденсируется в мельчайшие капли воды из которых затем формируются облака, либо десублимирует превращаясь в мельчайшие кристаллики льда.
Эти кристаллики совсем не похожи на привычные нам снежинки, имеющие сложную структуру. Практически все эти кристаллики имеют шестиугольную форму и являются либо шестиугольными пластинками подобно представленной на фото, либо столбовидными кристалликами льда.
Лёд, как известно, тяжелее воздуха. Кристаллики начинают медленно падать. Баланс между сопротивлением воздуха и аэродинамическими свойствами кристаллов определяет их ориентацию в пространстве и в обоих случаях кристаллы выстраиваются горизонтально или почти горизонтально.
Свет отражённый от расположенных горизонтально кристалликов как раз и формирует видимый нами столб света. Подобные столбы света хоть и называют солнечными, но они могут формироваться также и у Луны и других источников света.
Есть множество различных атмосферных явлений суть которых заключается в видимом появлении света не там, где фактически находится его источник.
Все эти явления так или иначе связаны с отражением солнечного света от ледяных кристалликов в атмосфере на больших высотах или преломлением и отражением света в мельчайших каплях воды (радуга, глория).
Подписывайтесь на наш канал здесь, а также на наш канал на youtube . Каждую неделю там выходят видео, где мы отвечаем на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!
Источник