Световые явления в облаках: гало, венцы
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 .
высококучевые облака
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).
перисто-слоистые облака
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 .
перистые облака
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."
Подготовил О.Малахов. Фото Meteoweb.ru
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
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.
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.
Гало на фото
Гало в Таиланде, город Пай
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.
Наблюдение гало может служить местным признаком погоды. Гало всегда наблюдается в перисто-слоистых облаках, которые обычно входят в систему облаков теплого фронта. Поэтому появление гало говорит о приближении теплого фронта.
- Какие же изменения погоды следует ожидать в связи с прохождением теплого фронта? Прежде всего - снижение и уплотнение облаков и выпадение осадков обложного характера: дождя, снега или мокрого снега, в зависимости от времени года.
- Летом , при установившейся солнечной погоде, прохождение теплого фронта, сопровождающееся низкой облачностью и дождями , обычно воспринимается как ухудшение погоды.
- Зимой , при установившейся морозной погоде, появление гало предвещает снижение морозов, потепление в связи со снижением и уплотнением облаков и переход к осадкам.
- Ввиду того, что венцы образуются на более мелких элементах облака (каплях или кристаллах), чем гало, можно сделать следующие заключения.
- Если сначала наблюдались венцы, затем они пропали и через некоторое время появилось гало, то это говорит об укрупнении кристаллов облака и об увеличении вероятности выпадения осадков .
- Наоборот, если после гало появились венцы, значит, элементы облака испаряются, уменьшаются в размерах. Следовательно, уменьшается вероятность выпадения осадков .
Источник: книга Зверева С. В. В мире солнечного света.
Содержание представленные ниже народных примет может не совпадать с мнением автора.
Народные приметы
- Вокруг Солнца или Луны видно гало - признак ухудшения погоды.
- Кольцо вокруг Луны - к ветру (ухудшению погоды).
- Если венцы появляются раньше, а затем их сменяют гало, то возможно ухудшение погоды.
- Если гало предшествует венцам, то это можно считать признаком улучшения погоды.
- Если зимой появляются белые венцы большого диаметра вокруг солнца или луны, а также столбы около солнца, или так называемые ложные солнца, то это признак сохранения морозной погоды.
- В американском штате Нью-Хэмпшир существует интересная погодная примета.
Если местные жители смотрят ночью на небо и видят гало - круг вокруг луны - они знают, что вскоре придет шторм. Сколько звезд можно насчитать внутри гало - через столько дней начнется шторм.
Источники: A.Leokum. The Curious Book. New American Library, NY, 1978, p.17
"Мифы", ошибочные предположения о гало, неправильные названия
- называть алмазную пыль гало . Смешение понятий
- световые столбы и гало разные явления . Световой столб один из видов гало
- огненая радуга - название окологоризонтной дуги
- зимняя радуга - название гало. Считается что гало видно только зимой:). достаточно посмотреть этот сайт чтобы убедится в обратном
- Цитата: "как заверили в Республиканском гидрометеоцентре (Молдавия), кольца гало безопасны для человека".
- Кресты на небе
- В местах пересечения паргелического круга (его фрагментов по сторонам от солнца) с гало радиусом 22 или 46° образуются кресты
- Крест, в центре которого находится солнце, возникает при пересечении световых столбов с паргелическим кругом.
- При пересечении световых столбов над/под солнцем с 22 гало
Суеверия, исторические факты связанные с гало, известные наблюдения
Различные явления гало наблюдаются на небе уже несколько тысяч лет. Дуги и световые столбы называли огненными мечами ангелов, окровавленными мечами, крестами (пересечение паргелия и малого гало, световой столб и верхняя часть малого гало). В различных архивах можно найти массу свидетельств наблюдения гало. Я попытался собрать на этой странице наиболее интересные наблюдения.
Слово о полку Игоревом
Как только князь Игорь с войском выступил 1 мая 1185 г., произошло солнечное затмение. «Тогда Игорь взглянул на светлое солнце и увидел, что оно тьмою воинов его прикрыло». Но гордые князья не повернули коней. Первое сражение с половцами было победным. А затем бились еще три дня. Превосходящие по численности половцы начали одолевать русских. И тут четыре солнца появились на небе. «Черные тучи с моря идут, хотят прикрыть четыре солнца ... Быть грому великому...» Дух воинов упал, войско русское все полегло, а Игорь был взят в плен.
Иван Грозный
Рассказ о том, как великий князь московский воспринял увиденное на небе: «...Дрожащей рукой царь Иван отодвинул занавес. Испуганными глазами взглянул на небо. Лицо его перекосилось от ужаса: на небе, в темной вышине застыло крестообразное небесное знамение
...
Опираясь на посох, вышел царь на Красное крыльцо наблюдать дивное видение, о котором только что сказала ему царица.
Долго молча смотрел он на небо, усеянное густой звездной россыпью, и на этот таинственный крест
, смутно проступавший в небесной глубине, и вдруг, зашатавшись от слабости... прошептал:
– Вот знамение моей смерти. Вот оно...»
Наполеон
После падения Наполеона во Франции наблюдали, как над солнцем появилось светлое пятно , напоминавшее многим треугольную шляпу императора. И люди расценили это как знак его возвращения из ссылки, с острова Святой Елены.
Ловиц
Интересное и солжное гало довелось увидеть и описать петербургскому ученому Т. Ловицу (в честь него позже был назван один из видов гало).
В один из летних дней 1790 года он зарисовал открывшуюся перед ним картину:
вокруг солнца светились два радужных круга – один больше, другой меньше;
сверху и снизу к ним примыкали яркие полудуги, похожие на широкие рога.
Солнце и радужные круги пересекала белая полоса, параллельно горизонту опоясывающая небо. В местах пересечения этой полосы с малым радужным кругом сияли два ложных солнца; их стороны, обращенные к солнцу, были красны, а от противоположных сторон тянулись длинные светящиеся хвосты. Три таких же пятна были видны и против солнца – на белой полосе. Шестое, очень яркое, пятно блестело на малом радужном круге выше солнца. Все это держалось на небе около пяти часов.
Гало из древнерусской летописи
«Того же лета бысть знамение в Солнци. Огородися солнце, яко круги», - сообщала русская летопись в 1224 году.
К записи была приведена и миниатюра. И монах-летописец, похоже, сам оказался свидетелем явлению. На рисунке воочию изображено солнце с «кругами» и - четыре креста вкруг него.
Заметим, что подобного рода изображения исчисляются в летописях разных стран десятками. ежели не сотнями.
"В 7293 году (то есть в 1785 г.) явилось знамение в преименитом граде Ярославле, с утренних часов стоял средний круг до полудня с тремя солнцами и при них к полудню явился второй круг, В нем крест с короною, и солнце мрачное и под большим кругом явилось подобно радуге..."
По описанию и картинке, можно предположить, что автор наблюдал малое гало с паргелиями, потом появилась верхняя нижняя касательные дуги (корона) или дуги Парри, световые столбы, которые часто выглядят как перекрестия.
Шестикрылый серафим
Серафим, с древнееврейского - горящий, светящийся, пламенеющий. В других значениях - обжигающий, огненный. В мифологии иудаизма и христинаства именем «серафим» обозначиались особо приближенные к богу ангелы. Вероятно, первое, и единственное их описание, оттуда пошли многочисленные подражания, содержатся в Книге Ветхого завета пророка Исайи:
«...у каждого из них по шести крыл. Двумя закрывал каждый лицо свое. Двумя закрывал ноги свои. Двумя - летал...»
Один из серафимов очищает уста пророка, коснувшись их горящим углем, что он берет клещами с жертвенника. Геометрия фигуры серафима, изображенная, например, у Феофана Грека, довольно своеобразна, но при глубоком рассмотрении, по оказывается похожей на сложного гало, взятое в верхней своей четверти (световой столб, малое гало, верхняя касательная дуга, большое гало и зенитная дуга).
На рисунке - фрагмент фрески Феофана Грека, 1378, Новгород, Церковь Спаса Преображения на Ильине.
