что такое гало в небе летом

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

Виды гало

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

Что такое гало в небе летом

Одно из самых впечатляющих природных чудес — явление гало. Тот, кому посчастливилось хоть однажды его увидеть, долго находится под впечатлением от созданной природой красоты. Что такое гало? Как образуется необычное свечение на небе? Постараемся найти ответы на эти вопросы.

Что такое гало

В понятии большинства людей гало — это радужное свечение вокруг Солнца или Луны. Оно может напоминать круглую радугу, дуги или окружности, и даже принимать самые немыслимые формы.

А объясняется все просто. Атмосферное явление возникает при преломлении световых лучей кристаллами льда. Чтобы радужное сияние появилось вокруг источника света, необходимо наличие этих миниатюрных кристаллов в низких слоях атмосферы или перистых облаках. Свет отражается от граней или основания ледяных столбиков: падая, они вращаются, дрожат или неподвижно парят. В зависимости от их положения преломление лучей происходит под разными углами. Иногда можно увидеть второй светящийся ореол и размещенные на нем ложные «Солнца» или «Луны». По законам физики, они всегда находятся на той же высоте над горизонтом, что и настоящая звезда или спутник Земли.

Лунное гало практически ничем не отличается от ореола, возникшего в дневное время вокруг Солнца. Природа их появления точно такая же.

Очень часто круги вокруг Луны можно увидеть во время полнолуния. Светящийся в морозную погоду диск — завораживающее зрелище. Кольцо вокруг Луны, освещающее звезды, можно увидеть на многочисленных снимках любителей ночной «охоты».

История

В переводе с греческого «гало» означает «круг» или «диск». Этому необычному оптическому феномену всегда уделяли большое внимание. В древности появление в небе нескольких копий Солнца, ярких дуг или световых крестов вызывало неподдельный страх. Люди считали эффект гало предвестником разрушительных войн, голода, больших бед и неприятностей.

В июле 1794 года жители Петербурга стали свидетелями странного небесного представления. Известный астроном Т. Ловиц описал это явление как одновременное появление в небе двенадцати дуг и кругов, девять из которых были разноцветными.

Во время осаждения Магдебурга войсками короля Испании Карла V произошло настоящее чудо: над городом вдруг засияло сразу три Солнца. Приняв это как предупреждающий знак, испуганный правитель отказался от решающей атаки и снял осаду.

После поражения Наполеона французы увидели появление яркого пятна над Солнцем. По форме оно напоминало треугольную шляпу, которую носил император. Подданные связали поданный небесами знак с возвращением Наполеона из ссылки с острова Святой Елены.

Французский ученый К. Фламмарион подробно изучил хронику появлений гало и пришел к выводу, что данное явление напрямую связано с каким-либо важным событием.

О предзнаменованиях, связанных с появлением непонятных свечений, рассказали в своих произведениях Шекспир и Джек Лондон.

Доподлинно известно, что появление в небе яркого круга является предвестниками плохой погоды. Часто после такого явления на землю обрушиваются метели и бураны.

Причины появления

Форма и вид гало зависит от структуры и характера поведения ледяных кристалликов, которые образуются в верхних слоях атмосферы. Преломляясь, свет делится на спектры. В результате круг приобретает различные цвета, похожие на радужные, но в меньшем количестве. Для того, чтобы в зимний день появилось солнечное гало, необходимо наличие трех факторов: крепкого мороза, яркого Солнца и высокой влажности.

Многих интересует вопрос, бывает ли радуга зимой. Увидеть «зимнюю радугу» — настоящее везение. Если в летние дни для ее появления достаточно преломления света в капельках воды, то в зимнее время она образуется только в том случае, если на дворе ярко светит Солнце, стоит крепкий мороз, при этом в атмосфере наблюдается высокая влажность.

В сильный мороз кристаллы льда образуются близко от поверхности земли, создавая эффект «алмазной пыли», переливаясь и блестя на Солнце.

В Антарктиде гало можно наблюдать достаточно часто. На высоких склонах создаются идеальные условия для их формирования. Сильный ветер поднимает ввысь снежные облака: образующиеся кристаллы отражают свет и создают причудливые окружности разных расцветок.

Виды гало

Существует более 150 видов этого загадочного явления. Чаще всего люди наблюдают 22-градусное гало, которое находится на близком расстоянии от светила:

Редкостью являются дуги и окружности, расположенные под углом в 46 градусов относительно Солнца:

Самыми же завораживающими в природе являются гало, занимающие все пространство неба. Что касается цветов, то преобладают белый, красный и оранжевый. Светлые круги вокруг Солнца — не что иное, как смешение других оттенков. Изредка появляется нимб полного спектра.

Разновидность гало, носящее название паргелий, похоже на радужный диск с кажущимися спутниками Солнца, который сложно не заметить на небосводе как днем, так и ночью:

Появляется этот оптический вид в результате медленного падения кристаллов льда, которые в этом случае похожи не на стерженьки, а на пластины. Практически невесомые пластинки под действием воздуха разлетаются в горизонтальном направлении, не имея возможности перевернуться. Преломление света от нестандартно расположенных частиц дает такой поразительный эффект. О паргелии слагали легенды, сравнивали его с НЛО и другими мистическими вещами, отражали в художественных произведениях.

Одна из разновидностей паргелия — антигелий (антисолнце, противосолнце), когда на небосводе рядом с Солнцем и на одной с ним высоте визуализируется яркое пятно, создающее эффект второго светила:

Необычно смотрится и так называемый солнечный столб:

Обычно он тянется вверх при восходе или закате звезды. Бывает, что столб пересекается с дугой, и в небе можно увидеть крест. Особенно зловеще он смотрится на закате, принимая ярко-багровый цвет. Вертикальные столбы образуются, когда кристаллы вращаются вокруг горизонтальной оси; горизонтальные — наоборот, кружатся вокруг вертильльной оси.

При наличии в небе перистых облаков иногда можно увидеть зенитную или «перевернутую» радугу:

Иногда светящаяся окружность располагается не вертикально, а горизонтально. Она носит название «субгало».

Метеорологические факторы во многом влияют на формы и виды гало. Некоторые из них бывают настолько неожиданными и причудливыми, что ставят человека в ступор, заставляя испытывать неизведанные до сего момента эмоции. Это объясняет веру людей в мистическую силу этого явления.

Чем солнечное гало отличается от радуги

Несмотря на внешнее сходство, радуга и гало — это разные явления:

Кольцо вокруг Солнца — самый простой способ удивить наблюдающих. Кристаллы могут выстроиться таким образом, что в небе возникают целые картины, образующие круги около Солнца, состоящие из нескольких спутников или необычных предметов.

Гало на небе — уникальное природное явление, напоминающее волшебство и очаровывающее необычными формами. Изучение этого феномена — возможность взглянуть на него другими глазами, изучить природу и понять, что цветные круги — результат оптических иллюзий, живущих по законам физики. При наблюдении за ярким ореолом не стоит забывать о безопасности и надевать темные солнцезащитные очки.

Источник

Что такое солнечное гало

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.

Причины появления солнечного гало

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.

Отличие солнечного гало от радуги

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.

Источник

Что такое гало в небе летом

Под этим названием объединяют целую группу сложных оптических явлений в атмосфере, обусловленных преломлением и отражением света в кристаллах льда, из которых обычно состоят облака верхнего яруса.

Чаще всего наблюдают малые гало, представляющие собой кольца вокруг Солнца или Луны, имеющие угловой радиус около 22°. Большие же гало имеют угловой радиус около 46°. Иногда отдельные участки этих гало светятся более ярко, образуя так называемые ложные солнца — паргелии («пара» — близкий, «гелиос» — солнце). Гало, причиной которых является преломление лучей света в кристаллах, всегда слегка окрашены в радужные тона, что объясняется дисперсией света.

Наиболее известным примером большого гало является знаменитое, часто повторяющееся «Брокенское видение» (рис. 34). Это гало имеет вид нескольких гигантских светлых колец вокруг Солнца с силуэтами наблюдателей на общем туманном фоне неба, причем изображение наблюдателей разрастается в колоссальные теневые фигуры на облаках, повторяющие все движения присутствующих.

На рисунке 35 изображено сложное гало, представляющее собой переплетение многих дуг и пятен. Такое явление наблюдали 18 июля 1794 г. в Петербурге в течение 5 часов.

ОБРАЗОВАНИЕ ГАЛО

Кристаллы, из которых состоят облака, представляют собой тонкие шестиугольные пластинки — снежинки (рис. 36а) или правильные шестигранные призмы с плоским или заостренным основанием (рис. 366). Иногда пластинки и призмы соединяются и кристаллы приобретают форму маленьких парашютиков (рис. 37). Призмы являются причиной образования гало.

Грани шестигранных призм попарно образуют двугранные углы, которые преломляют свет так же, как двугранные углы трехгранной призмы.

Угол δ, образованный двумя гранями АВ и CD шестигранной призмы (рис. 38), составляет 60°. Показатель преломления льда для зеленого луча n = 1,31. Пользуясь формулой

можно определить угол наименьшего отклонения луча ε, проходящего сквозь призму. Он оказывается равным 22°, т. е. точно соответствующим угловому радиусу малого гало. Угол между соседними гранями этой призмы равен 120°, следовательно, луч, падающий на грань шестигранной призмы, не может выйти наружу через соседнюю грань, поэтому эти грани в образовании гало не участвуют.

На рисунке 39 изображен ход нескольких лучей света через боковые грани шестигранной призмы изо льда (n = 1,31). Лучи 1, 3, 5, 7 претерпевают двукратное преломление, лучи 2, 4, 6 — двукратное преломление и однократное отражение. Эти лучи или идут близко к лучу, изображенному на рисунке 38, или создают ореол вокруг основной полосы гало.

На рисунке 40 показано преломление света на одной из боковых граней призмы и ее основании, образующих преломляющий двугранный угол 90°. Подсчет, произведенный так же, как и для угла δ = 60°, показывает, что угол наименьшего отклонения луча в этом случае равен 46° (ε = 46°), т. е. как раз соответствует угловому радиусу большого гало.

Естественно, что при прохождении сквозь ледяную призму луч света испытывает не только преломление, но и дисперсию.

Рассмотрим образование малого гало, видимого под углом 22°. Кристаллы льда расположены хаотично. Лучи света падают на их грани от Солнца или Луны параллельными пучками под всевозможными углами. Часть из них падает так, что свет после преломления в призмах

выходит под углом 22° или близким к нему (рис. 41). Тогда те лучи, которые попадают в глаз наблюдателя, создают впечатление, что они идут от ряда источников, составляющих кольцо, расположенное под углом 22° вокруг светила.

Лучи, падающие на кристаллы, могут преломляться и выходить под углом, отличающимся от 22°. Однако интенсивность света, выходящего под другими углами, значительно меньше. Так как при вращении кристалла изменение углов вблизи угла наименьшего отклонения (22°) происходит медленнее, то вероятность наблюдения лучей и яркость света в этом направлении значительно

больше, чем в других. Свет, падающий под другими углами, создает впечатление дымки вокруг кольца.

Если кристаллы имеют плоские правильные основания, то преломление света может произойти и на углах в 90° (рис. 42). В этом случае угол наименьшего отклонения δ = 46°, как это было уже вычислено, и одновременно с малым гало наблюдается большое. Вследствие более сильного разложения света призмой с преломляющим углом 90° большие гало отличаются более насыщенными цветами по сравнению с малыми.

Гало не возникает на облаках, которые состоят из звездообразных снежинок или кристаллов неправильной формы.

ПАРГЕЛИИ

Паргелии (ложные солнца) можно наблюдать в тихую погоду при низком положении Солнца, когда значительное количество призм располагается в воздухе так, что их главные оси вертикальны, и призмы медленно опускаются как маленькие парашютики. В этом случае наиболее яркий преломленный свет поступает в глаз под углом 22° с граней, расположенных вертикально, и создает вертикальные столбы по обе стороны от Солнца по горизонту. Эти столбы могут быть в некоторых местах особо яркими, создавая впечатление ложного солнца.

Кольцевое гало наблюдается значительно чаще, чем ложные солнца, так как беспорядочное расположение кристаллов более вероятно, чем упорядоченное.

СВЕТЯЩИЕСЯ СТОЛБЫ НАД СОЛНЦЕМ, ФОНАРЯМИ И ДРУГИМИ ИСТОЧНИКАМИ СВЕТА

Иногда можно наблюдать, как в тихое морозное утро над ярким Солнцем, поднимающимся над горизонтом, видны в воздухе ледяные иглы, поблескивающие в его лучах, а сверху и снизу Солнца — светящиеся столбы. Наблюдаемый столб сам по себе бесцветен, но когда Солнце становится желтым, оранжевым или красным, столб принимает тот же оттенок.

Объяснение световых столбов действительно связано с рядом трудностей. Те объяснения, которые мы приводим ниже, носят лишь качественный характер.

Итак, световые столбы бывают видны в тихую морозную погоду над фонарями и другими источниками света. Появление вертикальных белых столбов связано с отражением света от граней кристаллов льда. Столбы лучше всего наблюдать, когда Солнце находится за горизонтом или низко над ним и скрыто каким-либо строением, деревом и не слепит глаза.

Представим себе облако ледяных кристаллов и пластинок, грани которых строго горизонтальны. Они очень медленно падают. Лучи света отражаются от них, и при этом отраженный свет не попадает в глаз наблюдателя, находящегося на земле. Но как только те же кристаллы и пластинки отклоняются по отношению к горизонту на небольшой угол (рис. 45), то отраженные лучи также испытывают малые отклонения и теперь они уже могут попасть в глаз. Глаз проецирует лучи на свод неба, и наблюдателю кажется, что под Солнцем или над ним возникает световой столб.

Вертикальные столбы могут образоваться также вследствие отражения и преломления света в кристаллах, изображенных на рисунке 36, если они расположены горизонтально и, падая, медленно вращаются вокруг горизонтальной оси.

Горизонтальные столбы образуются в том случае, когда кристаллы-парашютики (рис. 37), медленно падая, вращаются вокруг своей вертикальной оси.

Подобным образом можно объяснить образование ореолов и колец вокруг ламп и фонарей. Кольца представляют собой малое гало, а ореолы вызваны рассеиванием света на кристалликах снега, капельках тумана или пыли, взвешенных в воздухе.

Источник