Гало

Солнечное гало – атмосферный феномен, который представляет собой яркие диски, дуги или пятна рядом с естественным источником света. Оно встречается редко и только при удачном совпадении нескольких факторов. Из-за этого его считают знамением небес, наделяя «даром» предсказания. Но с точки зрения науки здесь нет ничего сверхъестественного: расположенный вокруг солнца круг объясняется классическими законами физики. Самый элементарный пример – дисперсия лучей.

Природа оптического эффекта

Подобная иллюзия возникает в льдистых кристаллах воздуха, скопившихся в перистых облаках на уровне 5000-10000 м над землей. Под увеличением они напоминают шестигранные геометрические фигуры, которые плавно парят, опускаются или кружатся с постоянной угловой скоростью. Их кромки преломляют свет, разделяя на цветовой спектр. В итоге кажется, будто вокруг солнца радуга замыкается в яркое кольцо. Но это не так, потому что она отражается только в каплях воды, а тут – мельчайшие льдинки.

Два совершенно разных феномена обусловлены одним и тем же свойством тропосферы. Несмотря на общий принцип возникновения, солнечное гало по красоте превосходит даже венцы и ореолы. Такая особенность связана с оптическими характеристиками частиц: пластинок, столбцов, пирамид и призм правильной структуры. Они различаются по конфигурации и способу перемещения, поэтому разложение света в них неоднородное. В результате в разное время может наблюдаться около 70-ти видов гало.

Принципы классификации

Яркие окружности и дуги видны на одинаковом расстоянии от мощного источника излучения. Иногда у них есть симметричные пары, которые формируются в еще большем отдалении. Возможны и другие атмосферные образы: например, световые пятна. Именно их исследованием занимался голландец Марсел Миннарт. Благодаря трудам этого известного астронома наука систематизирует фигуры и круги вокруг солнца, выделяя несколько категорий:

• по ориентации и форме заледеневших микрочастиц – с горизонтальными столбчатыми, хаотичными пирамидальными, плоскими пластинчатыми, горизонтальными призменными или произвольно ориентированными кристаллами;
• по палитре – радужные полные (все 7 оттенков), неполные (комбинации желтого, оранжевого и красного), бесцветные, белые;
• по месту возникновения – отраженные, находящиеся в противоположной части неба, охватывающие все пространство, распложенные на среднем расстоянии, приближенные к источнику света.

По степени удаленности бывают феномены расходящихся и параллельных лучей. Солнечное гало относится к последней группе, тогда как в первую входят иллюзии от уличных огней. Их следует отличать от венцов – затуманенных дисков возле ярких небесных тел, которые обладают небольшим угловым размером (до 5 градусов) и возникают из-за дифракционного рассеивания облаков или тумана. Причем преломление происходит только в водяных каплях.

Основные разновидности

Нимб вокруг солнца может выглядеть совершенно по-разному. Это связано с падающими кристаллами, которые под влиянием атмосферного торможения занимают позицию с максимальным воздушным сопротивлением. Большие по площади частицы летят направленно, а маленькие образуют беспорядочное облако, подчиняясь законам флуктуации и броуновского движения. Отражение лучей тоже получается неравномерным. Отсюда и появляется множество непохожих между собой гало.

1. Классические 22-градусные. Самые распространенные. Слабо окрашены в желтый, оранжевый и красный. Основная палитра белая из-за множественного преломления в боковых гранях микрокристаллов. Центр – на диске небесного тела.
2. Большие 46-градусные. Наблюдаются не чаще раза в год. Образуются в равномерных и тонких облаках. Формируют вокруг солнца ореол с едва выраженным красноватым оттенком.
3. Парагелические. Идеально белые. «Пронзают» светило по горизонтальной плоскости. Объединяясь с другими оптическими явлениями, создают новые феномены. Паргелии (пятна) появляются на пересечении с дисками 46º/22º благодаря вертикальным заледеневшим частицам. Кресты (знаменитые «крестные знамения») возникают в точках соединения со столбами, краснея на закате.
4. Касательные дуги, окружающие 22-градусные круги вокруг солнца. Проступают под или над источником света. При высоте 45º похожи на овал. Со снижением к горизонту концы размыкаются. В нижней точке обе стороны смотрят вверх. В таком случае возможен феномен Парри, когда между ними проскальзывает еще одна радужная линия.
5. Околозенитные дуги. Традиционные спутники 46-градусного кольца. Расположены сверху, сливаясь с его «макушкой», но могут быть и внизу, по двум сторонам от источника света. Окрашены ярко, с преобладанием насыщенно-зеленой палитры.
6. Зенитные дуги. Встречаются редко, во время движения перистых облаков. Относятся к эллиптическим гало. Выглядят как половинки целой окружности 90º или 46º. По форме напоминают перевернутую радугу.
7. Световые столбы. Образуются при отражении лучей от горизонтальных граней микрольдинок. Обусловлены движением столбовидных или плоских упорядоченных кристаллов. Возникают на восходе либо закате в безветренную погоду.
8. Солнечное гало Гевелия. Слабо светящаяся окружность 90º. Сочетается с несколькими внутренними кольцами, симметричными относительно общего центра.
9. Парантелии. Двусторонние «дублеры» светила, которые отдалены от него на расстояние 120º. Похожи на размытые белые пятна.
10. Антелии. Единичные объекты напротив источника света (на противоположной части неба). Иногда комбинируются с антеллическими дугами, проходящими по двум сторонам от зенита.

Интересные факты

Кроме известных форм гало существуют также оптические явления, названные в честь их первооткрывателей. К ним относятся феномены Ловица, Вегнера, Хастингса, Лилеквиста, Боттлингера, Трикера, Гринлера и проч. Увидеть их можно в Антарктиде на высоте от 2,7 км до 3,5 км. Это происходит благодаря кристаллическому снегу, который опускается на землю в виде облака. Похожее наблюдается и на других континентах вдали от побережья, когда прямо в воздухе появляется иней. В мороз он образует алмазную пыль, усиливая блеск атмосферной иллюзии.

Из-за такой зрелищности нимб вокруг солнца когда-то считался плохим знаком. В Древней Руси его называли галосом и связывали с началом эпидемий, голода или войны. Достоверный летописный пример – «Слово о полку Игореве». В 1551-ом году масштабом оптического эффекта впечатлился даже суеверный Карл V, который из-за небесного знамения прекратил осаду Магдебурга. Позднее это атмосферное явление расценивалось как предсказание похолодания либо дождя.