Большой круг вокруг луны что. Об оптических эффектах в атмосфере - солнечное гало

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

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.

Физика явления

Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны , иногда вокруг других мощных , таких как уличные огни. Существует множество типов гало, но вызваны они преимущественно ледяными кристаллами в перистых облаках на высоте 5-10 км в верхних слоях тропосферы . Вид наблюдаемого гало зависит от формы и расположения кристаллов . Отражённый и преломлённый ледяными кристаллами свет нередко разлагается в спектр, что делает гало похожим на радугу , однако гало в условиях низкой освещённости имеет малую цветность, что связано с особенностями сумеречного зрения .

Преломление света на ледяных кристаллах

Иногда в морозную погоду гало образуется кристаллами очень близко к земной поверхности. В этом случае кристаллы напоминают сияющие драгоценные камни.

Техника наблюдения и фотосъёмки

Поскольку гало очень яркое (можно сказать, что гало - это отражение солнца), любой фотоаппарат его снимет при любых настройках, но из-за этой яркости получаются плохо заснятые детали: если в кадр попало само солнце - гало будет выглядеть тусклым, пропадут цвета .

Солнечный столб

Световой , или солнечный , столб представляет собой вертикальную полосу света, тянущуюся от солнца во время заката или восхода . Явление вызывается шестиугольными плоскими либо столбовидными ледяными кристаллами. Подвешенные в воздухе плоские кристаллы вызывают солнечные столбы, если солнце находится на высоте 6° над горизонтом либо позади него, столбовидные - если солнце находится на высоте 20° над горизонтом . Кристаллы стремятся занять горизонтальную позицию при падении в воздухе, и вид светового столба зависит от их взаимного расположения.

См. также

Примечания

Литература

• Зверева С. В. В мире солнечного света . - Л. : Гидрометеоиздат , 1988. - 160 с.

• М. Миннарт. «Свет и цвет в природе» - довольно старая книга, описан десяток различных видов гало, включая 46 градусные паргелии , которые сейчас считаются невозможными.
• Frederick K. Lutgens, Edward J. Tarbuck, Dennis Tasa The Atmosphere: An Introduction to Meteorology. - 11. - Prentice Hall, 2009. - 508 p. - ISBN 0321587332

• Alf Nyberg Himlasken och andra ljusfenomen. - Ingenjörsförlaget, 1985. - 133 p. - ISBN 9172841923

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Гало" в других словарях:

Галоид … Русское словесное ударение

гало - нескл., ср. halo m. В астрономии радужные или белые круги, пятна и т. п. вокруг Солнца, Луны, возникающие вследствие преломления или отражения света ледяными кристаллами верхних слоев атмосферы. БАС 2. Верхние слои атмосферы были затянуты… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Радужные кольца, появляющиеся вокруг солнца и луны. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГАЛО радужные кольца, появляющиеся по временам вокруг солнца и луны. Словарь иностранных слов, вошедших в состав… … Словарь иностранных слов русского языка

Неизм.; ср. [от греч. halōs круг, диск]. Астрон. Радужные или белые круги, пятна и т.п. вокруг дисков Солнца и Луны, возникающие вследствие преломления и отражения света ледяными кристаллами, взвешенными в воздухе. * * * гало (от греч. hálōs … … Энциклопедический словарь

- (Halos) светлые или радужные круги большого диаметра вокруг солнца и луны, отделенные от светила темным промежутком; наблюдаются часто в тех случаях, когда солнце и луна бывают видны через легкие перистые облака или через пелену тумана,… … Морской словарь

Гало... (гр. hals (halos) соль) первая составная часть сложных слов, соответствующая по значению слову соль, напр. галофиты. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, 2009. гало... [Словарь иностранных слов русского языка

Гало - в Антарктиде. ГАЛО, светлые круги, дуги, столбы, пятна, наблюдаемые с Земли вокруг или вблизи дисков Солнца и Луны. Вызываются преломлением и отражением света кристаллами льда, взвешенными в воздухе. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Ср. гибало, снаряд для гнутия дуг, ободьев и полозьев: в сплоченных брусьях вырубен круг или погиб бороздою; плаха, распаренная в паровике, или под землей, на которой разложен большой огонь, вкладывается в гало и заклинивается. Толковый словарь… … Толковый словарь Даля

гало - Световое кольцо вокруг Солнца или Луны, возникающее в результате преломления и отражения света в ледяных кристаллах, к гало относятся окрашенные круги, дуг, столбы, пятна и т.п. → Рис. 144 … Словарь по географии

ГАЛО, светлые круги, дуги, столбы, пятна, наблюдаемые с Земли вокруг или вблизи дисков Солнца и Луны. Вызываются преломлением и отражением света кристаллами льда, взвешенными в воздухе … Современная энциклопедия

- (от греч. halos круг диск), светлые круги, дуги, столбы, пятна, наблюдаемые вокруг или вблизи дисков Солнца и Луны. Вызываются преломлением и отражением света ледяными кристаллами, взвешенными в воздухе … Большой Энциклопедический словарь

Книги

• Инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве , Бубнов Валерий Георгиевич, Бубнова Наталья Валентиновна. Инструкция разработана в соответствии с Государственным общеобразовательным стандартом Российской Федерации и Атласом добровольного спасателя, рекомендованным МЧС России для массового…

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.

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».