Круги вокруг солнца что это

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

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.

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.

Преломление света на ледяных кристаллах

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.

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, ложные солнца можно видеть десятки раз в год. Нередко они настолько ярки, что не уступают самому Солнцу.

Так наука объясняет многообразные, загадочные явления гало, но не объясняет того факта, почему явление ранее считавшееся редким, сейчас стало обыденным и повсеместным.

Солнечные Гало разнообразных видов наблюдаются в течении всего года, включая самые жаркие летние месяцы и началось увеличение количества наблюдений гало с 2011 года по нарастающей в 2012 году. Почему?

Источник

Приметы и суеверия

Погодные приметы

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.

Источник: книга Зверева С. В. В мире солнечного света.

Содержание представленные ниже народных примет может не совпадать с мнением автора.

Народные приметы

«Мифы», ошибочные предположения о гало, неправильные названия

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

Иван Грозный

Наполеон

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

«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

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.

Источник

Круги вокруг солнца что это

Гало от фотографа Juan Miguel Castillo Navarro из Мексики

Гало – это живописный диск, яркий ореол или светящийся круг, образованный около мощного источника света оптическими свойствами атмосферных ледовых микрочастиц.

Общие сведения

Преломление света на ледяных кристаллах

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

Солнечное гало над заснеженным озером

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.

Паргелий или ложное Солнце

Паргелический круг и дуги гало имеют белый цвет. Соединяясь вместе, различные виды гало образуют причудливые фигуры. Например, световой столб и светящийся круг пересекаются, образуя крест, который во время заката становится красным. Шестигранные кристаллы, расположенные вертикально, способны создать несколько ложных солнц. Такие проявления феномена считаются сложными гало. Они формируются крайне редко и вызывают неизменный интерес у ученых и просто наблюдателей. Существует явление схожее по внешнему виду с гало – это венцы, представляющие туманные диски вокруг Солнца, Луны или звезд. Они имеют малый радиус и возникают из-за рассеивания лучей в проходящих облаках. Объектами, отражающими в этом случае свет, являются капли воды.

Интересные факты: что предвещает ореол вокруг Солнца или Луны?

Лунное гало прячется за деревьями

Появление в небесах святящихся кругов не всегда воспринималось со страхом. С ними связаны и приметы, предсказывающие погоду. Такое явление возникало перед циклоном или снежной бурей. Это подтверждают и климатические наблюдения – высокая влажность и ясная морозная погода часто предшествуют ухудшению погоды.

Гало, как и другие оптические иллюзии в небе, считались предвестниками плохих событий, особенно если принимали угрожающую форму креста или меча. Множество ложных солнц также вызывало панику, даже у закаленных в боях солдат армии Карла V, которые увидев их, сняли осаду Магдебурга и поспешно отступили.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Источник

И на Земле, и на Юпитере: как образуются и зачем нужны ученым гало

В течение долгих и нехарактерно морозных праздников в Петербурге и Ленинградской области многим горожанам удалось полюбоваться оптическими чудесами, происходящими в земной атмосфере. Безоблачная морозная погода поспособствовала такому явлению, как гало вокруг Солнца. О том, как на небе возникают такие интересные «картины» и зачем подобные явления пытаются воспроизводить в лабораторных условиях, рассказала студентка третьего курса факультета лазерной и световой инженерии Университета ИТМО Анастасия Матюхина.

Земные гало и не только

Первое, что нужно знать о гало — это то, что, вопреки всем суевериям, оно совершенно безопасно. Однако тот факт, что ему способствуют сильные морозы, обязывает наблюдателя закутаться потеплее и согреваться горячим чаем. Если рассматривать механизм происхождения данного эффекта, для него необходимы солнечный свет и наличие мельчайших ледяных шестигранных (гексагональных) кристаллов в слоях атмосферы, где образуются перистые облака. Большой круг вокруг светила с угловым радиусом в 46 градусов образуют лучи, проходящие через боковую грань и основание кристалликов. Именно его в пересечении с горизонтальным кругом, проходящим параллельно плоскости горизонта, и видели горожане. В местах, где два круга пересеклись, наблюдающие увидели одно из побочных феноменов гало — паргелий, что в переводе с греческого обозначает «ложное солнце». В таком случае в небе можно заметить иллюзорных «дублеров» небесного светила. Более частое явление — появление малого радужного круга вокруг Солнца с угловым радиусом в 22 градуса. Разглядеть его на фоне яркого солнечного света непросто. Реже всего наблюдают так называемое гало Гевелия, носящее имя польского астронома Яна Гевелия, — величина радиуса этого явления составляет 90 градусов.

Источник: spacegid.com

«Ложные солнца и луны могут быть и в других местах белого горизонтального круга, который потому и называется паргелическим. Довольно часто возникают касательные дуги к кругам гало: чаще горизонтальные, реже — боковые», — поясняет Анастасия Матюхина.

Вместе с тем, по словам специалиста, не всегда для лицезрения гало нужны гексагональные кристаллики — тонкие «иглы» в атмосфере. Более крупные кристаллы также играют роль в образовании необычных форм гало. Частички-столбики, преломляя свет, образуют касательные дуги и световые столбы, а пластинки — ложные и нижние солнца, околозенитную дугу и горизонтальный круг. Многие века солнечные столбы считались дурным предзнаменованием, так как их форма напоминала суеверным людям кровавый меч.

«Из других интересных оптических явлений могу отметить „брокенского призрака“. По сути, это просто оптическое явление под названием „глория“, которое наблюдается на облаках, расположенных прямо напротив источника света. Наблюдатель должен находиться на горе или в воздухе (например, на борту самолета), а источник света — Солнце или Луна — за его спиной. Это тот редкий случай, когда явлению приписывали положительное предзнаменование», — отмечает студентка.

Эффект гало можно наблюдать и в темное время суток вокруг Луны: свет, конечно, остается солнечным, просто отражается от спутника Земли. Лунное гало менее контрастное и не раскладывается в спектр. Если повезет, можно увидеть ложные луны — парселены. Однако Луна таит небольшой подвох: неопытные наблюдатели в теплое время года могут перепутать лунное гало с венцом. Если гало образуется из-за мелких ледяных кристалликов, то венцы появляются вследствие дифракции света на мельчайших каплях воды. Диаметр такого ореола зависит от размера капель: чем они крупнее, тем меньше окружность. Венцы можно было бы наблюдать и вокруг Солнца, но этому мешает яркий свет.

В целом, эффект гало может быть и более «приземленным», образовываясь вокруг искусственных источников света, например уличного фонаря.

А как у инопланетян?

Разумеется, такая вещь, как атмосфера, характерна и для других планет, а значит, и на них возможно проявление различных оптических эффектов.

«Интересно то, что гало наблюдается и на других планетах Солнечной системы. Так, доподлинно известно, что оно может существовать в атмосферах Марса, Юпитера, Сатурна. Их вид существенно отличается от земного. Это связано с тем, что гало образуется не на кристаллах льда, как на Земле, а за счет иных процессов», — комментирует Анастасия Матюхина.

Явления, подобные земным гало, могут быть вызваны преломлением солнечных лучей в кубикообразных кристаллах с низкими температурами плавления, характерные для соединений азота, серы, метана, углекислого газа. Их показатели преломления отличаются от подобной характеристики ледяных иголок, пластинок и прочих призм. К слову, в верхних частях атмосферы Венеры наблюдались гало с угловым радиусом в 28 градусов, а на спутнике Юпитера Ио, изобилующем вулканами, лучи Солнца преломляются посредством взаимодействия с кристаллами оксида серы, образуя завораживающее оптическое явление.

Лунное гало. Источник: radikal.ru

Имитация гало

«На данный момент я работаю над воспроизведением гало в лабораторных условиях. Я надеюсь создать реально работающую физическую модель. Для этого нужен источник света, рассеивающая линза, а также контейнер с возможностью закачивать туда газ с растворенными в нем кристаллами различных веществ. При этом длина сосуда должна быть определенной, а стенки должны обладать минимальными показателями отражения. Желательно поместить в сосуд источник света и регулировать его высоту», — рассказывает Анастасия Матюхина о своей дипломной работе.

По ее словам, разработка может генерировать различные формы гало путем изменения высоты расположения источника. Если допустить в установке возможность сравнительно простой замены среды, то так же можно моделировать гало, которые образуются в атмосфере других планет. Как полагают исследователи во всем мире, изучение оптических эффектов в газовых оболочках небесных тел вкупе с другими методами может дать исчерпывающую информацию о составе их атмосфер.

«Интерес вызывают множество форм этого явления, а посредством моделирования можно получить те, которые еще не наблюдались или не были засняты», — заключила молодой исследователь.

Источник