Гало

Физика радуги


Первичная и вторичная радуги с полосой Александра между ними

Преломление света при его переходе в среду с иной оптической плотностью

Радуга возникает из-за того, что солнечный свет преломляется и отражается капельками воды (дождя или тумана), парящими в атмосфере. Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (показатель преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), поэтому слабее всего отклоняется красный свет — на 137°30’, а сильнее всего фиолетовый — на 139°20’). В результате белый свет разлагается в спектр. Наблюдатель, который стоит спиной к источнику света, видит разноцветное свечение, которое исходит из пространства по концентрическим окружностям (дугам).

Ход лучей в сферической капле, образование первичной радуги

Радуга представляет собой каустику, возникающую при преломлении и отражении (внутри капли) плоскопараллельного пучка света на сферической капле. Как показано на рисунке (для пучка монохроматического света), отражённый свет имеет максимальную интенсивность для определённого угла между источником, каплей и наблюдателем (и этот максимум весьма «острый», то есть бо́льшая часть света выходит из капли, развернувшись практически точно на один и тот же угол). Дело в том, что угол, под которым уходит из капли отражённый и преломлённый ею луч, немонотонно зависит от расстояния от падающего (первоначального) луча до оси, параллельной ему и проходящей через центр капли (эта зависимость довольно проста, и её нетрудно явно вычислить), и зависимость эта имеет гладкий экстремум. Поэтому больше всего света капля разворачивает именно на этот угол и близкие к нему. При этом угле (значения которого немного различаются для разных показателей преломления, соответствующих лучам разного цвета) и возникает отражение-преломление максимальной яркости, составляющее (от разных капель) радугу («яркие» лучи от разных капель образуют конус с вершиной в зрачке наблюдателя и осью, проходящей через наблюдателя и Солнце).

Для одного отражения внутри капли такой угол имеет одно значение, для двух — другое, и т. д. Этому соответствует первичная (радуга первого порядка), вторичная (радуга второго порядка) и т. д. радуга. Первичная — самая яркая, она уносит из капли бо́льшую часть света. В природе радугу большего порядка обычно не удаётся увидеть, так как она очень слаба.

Схема образования радуги 1) сферическая капля 2) внутреннее отражение 3) первичная радуга 4) преломление 5) вторичная радуга 6) входящий луч света 7) ход лучей при формировании первичной радуги 8) ход лучей при формировании вторичной радуги 9) наблюдатель 10) область формирования первичной радуги 11) область формирования вторичной радуги 12) облако капелек

Чаще всего наблюдается первичная радуга, при которой свет претерпевает одно внутреннее отражение. Ход лучей показан на рисунке справа вверху. В первичной радуге красный цвет находится снаружи дуги, её угловой радиус составляет 40-42°.

Иногда можно увидеть ещё одну, менее яркую радугу вокруг первой. Это вторичная радуга, которая образована светом, отражённым в каплях два раза. Во вторичной радуге «перевёрнутый» порядок цветов — снаружи находится фиолетовый, а внутри красный. Угловой радиус вторичной радуги 50—53°. Небо между двумя радугами обычно заметно более тёмное, эту область называют полосой Александра.

Появление радуги третьего порядка в естественных условиях случается чрезвычайно редко. Считается, что за последние 250 лет было только пять научных сообщений о наблюдении данного феномена. В то же время благодаря применению специальных методов фотосъёмки и последующей обработки полученных фотографий удаётся зарегистрировать радуги четвёртого, пятого и даже, как предполагается, седьмого порядков.

В лабораторных условиях удаётся получать радуги гораздо более высоких порядков. Так, в статье, опубликованной в 1998 г., утверждалось, что авторам, используя лазерное излучение, удалось получить радугу двухсотого порядка.

Свет первичной радуги поляризован на 96 % вдоль направления дуги. Свет вторичной радуги поляризован на 90 %.

В яркую лунную ночь можно наблюдать и радугу от Луны. Поскольку рецепторы человеческого глаза, работающие при слабом освещении, — «палочки» — не воспринимают цвета, лунная радуга выглядит белёсой; чем ярче свет, тем «цветнее» радуга (в её восприятие включаются цветовые рецепторы — «колбочки»).

Физика явления

Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг других мощных источников света, таких как уличные огни. Существует множество типов гало и вызваны они преимущественно ледяными кристаллами в перистых облаках в верхних слоях тропосферы на высоте 5—10 км.

Вид гало зависит от формы и расположения кристаллов. Отражённый и преломлённый ледяными кристаллами свет нередко разлагается в спектр, что делает гало похожим на радугу. Наиболее яркими и полноцветными бывают паргелии и зенитная дуга, менее яркими — касательные малого и большого гало.

В тусклом лунном гало глаз не различает цветов, что связано с особенностями сумеречного зрения.

Иногда, в морозную погоду, возможно появление гало, образуемое кристаллами льда, взвешенными в атмосфере близко к земной поверхности. В этом случае гало напоминают сияющие драгоценные камни (так называемая «алмазная пыль»), а нижняя часть гало может быть видна на фоне окружающего пейзажа, если Солнце находится достаточно низко над горизонтом.

22-градусный круг

Наиболее часто видимое гало. В малом 22-градусном гало различима только часть цветов спектра (от красного до жёлтого), остальная часть выглядит белой из-за многократного смешения преломленных лучей. Паргелический круг и ряд других дуг гало почти всегда белые. Следует отличать гало от венцов. Последние имеют меньший угловой размер (до 5°) и объясняются дифракционным рассеянием лучей источника света на водяных каплях, образующих облако или туман.

Касательные дуги 22-градусного круга

Дуги окрашенные в радужные цвета, появляются над или под светилом, касаясь 22-градусного круга. При низком положении светила вытягиваются концами кверху. По мере увеличения высоты приближаются к кругу. При 45-градусной высоте концы дуг смыкаются и образуют овал.

46-градусный круг

Интересна особенность большого 46-градусного гало — оно тусклое и малоцветное, в то время как почти совпадающая с ним при малой высоте Солнца над горизонтом верхняя касательная дуга имеет выраженные радужные цвета, с особенно ярким зелёным. Появление этого круга обычно происходит в очень тонком и равномерном слое облаков.

Околозенитная дуга

Почти всегда появляется вместе с 46-градусным кругом, касаясь его верхней части своей выпуклой стороной. Цвета ярко выражены, напоминает собой радугу. Редко бывают касательные нижней части 46-градусного круга, которые располагаются по обеим сторонам светила.

Зенитная дуга

Зенитная дуга в Фюссене

Один из видов гало, который часто называют перевёрнутой радугой. Обычно наблюдается, когда на небе есть перистые облака.

Паргелический круг

Совершенно лишен радужной окраски, имеет чистый белый цвет. Располагается параллельно горизонту и проходит через светило. Иногда вместе с ним наблюдаются и столбы. В таких случаях около светила образуется крест, что часто вызывает суеверные представления о «крестных знамениях».

Редкие формы гало

  • Антелий — светлое, довольно размытое белое пятно, расположенное на месте паргелического круга, в противоположной светилу стороне.
  • Парантелии — пятна как антелии, появляющиеся в паргелическом круге на расстоянии 120 градусов от светила по обеим от него сторонам.
  • Антелические дуги — дуги, обычно белые, проходящие к небу от антелия к светилу, по обеим сторонам от зенита, на некотором расстоянии от него
  • Дуга Парри — расположена между верхними концами касательной 22-градусного круга и имеет радужную окраску

Общие сведения

Туманы можно наблюдать в любое время года. Самыми плотными они бывают летом. Это связано со способностью воды притягивать частички пыли. Капельки, образовавшиеся в результате испарения над поверхностью земли, в результате воздействия пыльной взвеси становятся крупнее, их радиус составляет от 5 до 15 мкм. Чем больше размер водяных шариков, тем быстрее образуется облако. При большой плотности оно становится белым, при низкой — голубоватого оттенка.

Окрас туманной дымки меняется в зависимости от размеров капель и рассеивания световых волн. Чем мельче конденсат, тем лучше они отражают солнечные лучи. В итоге мы видим синеватые или голубоватые тона. Крупные же капли одинаково рассеивают свет, исходящий из лучей разной длины, делая туманную дымку молочно-белой. Ледяной туман — достаточно необычное явление, которое фиксируют в холодных регионах. Его появление — большая редкость.

Бывает, что туманы образуются во время морозной погоды. При этом влажность воздуха не превышает 50 процентов. Чаще всего зимний туман можно увидеть в городах — на железнодорожных станциях или автовокзалах. Причиной является пар, который появляется из-за сгорания топлива.

Часто наземные облака можно наблюдать зимой над водоемами, где образуются проруби. Почему зимой над реками и озерами стелется белая пелена? Причина кроется в перепадах температур: вода в водоеме гораздо теплее, чем воздух и лед. Встречаясь, потоки воздуха образуют конденсат, который хорошо виден над ледяной поверхностью. Такие туманы — самые длительные.

Над континентами туманы формируются преимущественно осенью, над океанами и морями — в весеннее время, когда водная гладь достаточно холодная.

Иногда возникает ощущение, что облака, расположенные снизу, плотнее тех, которые находятся на небесах. Это обманчивое впечатление. На самом деле капельки влаги у поверхности земли меньше по размерам, поэтому кажется, что они образуют плотную белую «подушку».

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.

Лунный круг

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».

О чем говорят явления гало? Предзнаменования

Появление различных видов и форм может рассказать об изменениях погоды в ближайшие часы.


Появление полного радужного круга (иногда почти не видного) возле солнца или луны, который возникает при наличии в атмосфере перистых слоистых облаков, чаще всего является признаком приближения теплого фронта, циклона. При этом ожидается наступление ветреной погоды примерно через 12-20 часов. Яркость сияния круга ослабевает только тогда, когда начинают сильно уплотняться облака.

Бывают без радужной окраски белые круги вокруг Солнца (Луны), “ложные солнца”, столбы. В ясную погоду возникают такие оптические тела. Это явление указывает на дальнейшую стабильность и сохранение тихой и солнечной погоды, а зимой – на сильные длительные морозы.

Круги около светил в виде частичного кольца появляются в неустойчивых воздушных массах, в районах антициклонов (периферийных и тыловых). Это оначает, что следует ожидать погоду переменную, с сильными ветрами и ливневыми осадками.

Большие диаметром белые круги, видимые под углом 92° возле Солнца или Луны, которые возникают именно зимой, – признаки нахождения около данной территории мощного антициклона или области высокого давления. В таких случаях можно ожидать погоду довольно устойчивую, со слабыми ветрами и с сильными морозами.

Многие природные явления не поддаются никаким научно-обоснованным теориям и объяснениям. Людям остается только восхищаться прекрасным увиденным.

Гало – это объяснимый и красочный природный феномен.

Интересные факты

У Жюля Верна есть роман «Зеленый луч». В нем героиня узнает о существовании этого редкого природного явления и решается на далекое путешествие ради того, чтобы его увидеть.

И это не просто воображение писателя-фантаста. Это действительно подтвержденный факт – те, кто на закате или на рассвете над морем видели данное явление, описывают его, как непередаваемый оттенок изумрудного пламени или сферы, возникающий вспышкой на горизонте на несколько секунд.

Зеленая вспышка в небе появляется, только если соблюдены условия:

  • линия горизонта совершенно ровная, открытая, без построек и деревьев;
  • море спокойное;
  • небо совершенно чистое;
  • воздух абсолютно прозрачен.

При этом, если солнечный диск на закате багрового, красного цвета, ученые знают, что прощального зеленого луча не будет. Только если садящееся Солнце остается ярко-желтым, а воздух прозрачен, то есть вероятность того, что удастся наблюдать этот феномен.

Описываемому атмосферному явлению посвящены книги, стихи, о нем упоминается во многих известных кинофильмах. Одно время его считали оптическим обманом, который возникает из-за усталости глаз от наблюдения за ярким светилом на закате.

Считается, что кроме Солнца, зеленый луч при заходе за горизонт выпускают и другие светила, например, Венера.

История

В старину разнообразным гало, как и другим небесным явлениям, приписывалось мистическое значение предзнаменований (как правило, дурных, особенно если гало принимало крестообразную форму, которая трактовалась как крест или меч, или появлялись двойники светила), чему известно множество летописных свидетельств. Так, в «Слове о полку Игореве» рассказывается, что перед наступлением половцев и пленением Игоря «четыре солнца засияли над русской землей», что было воспринято как знак надвигающейся большой беды.

А в 1551 году после длительной осады войсками императора Карла V немецкого города Магдебурга в небе над городом появилось гало с ложными солнцами. Это вызвало переполох среди осаждавших. Так как гало было воспринято как небесное знамение в защиту осаждённых, то Карл V приказал снять осаду города.

В те времена, когда метеорологии не существовало, гало и подобные ему оптические явления использовались для предсказания погоды. Например, русские народные приметы говорят, что появление вокруг луны подобных светлых колец, дуг, пятен, столбов — к дождю, а чувашские — к похолоданию (обычно — зимой).

Крупный вклад в изучение и систематизацию гало внёс голландский астроном Марсел Миннарт.

Облака на Земле

Туманы формируются во время скопления в воздухе в нижних слоях атмосферы капель или ледяных кристалликов, из-за чего вдоль земной поверхности образуется напоминающая облака пелена, ограничивающая видимость настолько, что далее одного километра пространство не просматривается, а в некоторых случаях предметы становятся трудноразличимыми уже на расстоянии нескольких метров.

Если температура окружающей среды превышает -10°С, пелена пара состоит лишь из капель. Если температурные показатели колеблются от -10 до -15°С – из капелек воды и ледяных кристалликов, а когда на улице -15°С – туман состоит из мелких ледяных кристаллов, переливающихся при свете ночных фонарей.

Почему образуется этот феномен, ответить несложно: своим появлением он обязан или испарению воды с тёплой поверхности в холодный воздух, или охлаждению насыщенных влагой тёплых воздушных потоков. Например, за возникновением наземных облаков можно нередко наблюдать вечером или с утра после понижения температуры грунта и растительности (травы), нижние слоя атмосферы настолько сильно охлаждаются, что начинают выделять лишнюю влагу в виде водяных капель.

Ещё одним примером, на этот раз – зимним, является туман над рекой, озером или другим водоёмом, на льду которого образовалась прорубь: в морозы над ней всегда стоит пелена, стелющаяся над водной поверхностью. Происходит это потому, что температура воды во время морозов теплее окружающего её льда и воздуха, соприкасающегося с ним (из-за этого воздух над водой всегда теплее остального и туман над рекой в районе проруби стоит почти всегда).

После того как тёплый воздух смешивается с холодными воздушными потоками, он начинает охлаждаться, выделяя пар и образовывая у самой поверхности Земли облако. Поэтому туман над рекой и другими водоёмами обычно устойчивый и длительный: здесь постоянно смешиваются холодные и тёплые воздушные потоки и течения.

Ярким примером этого явления считается расположенный в Атлантическом океане канадский остров Ньюфаундленд. Из-за того, что здесь сталкиваются друг с другом два течения – тёплое Гольфстрима и холодное Лабрадорское, местные жители вынуждены проводить среди марева около ста двадцати туманных дней в году.

Интересные факты

  • Восприятие спектра отличается у разных народов. По классификации Ньютона вместо голубого и синего следуют синий и более темный его оттенок – индиго. Современные англичане выделяют 6, а не 7 основных цветов: они не делят синий на темные или светлые оттенки. А в японской традиции зеленый цвет присутствует лишь как оттенок голубого.
  • Радуга третьего порядка (тройная) – это далеко не предел. Просто человеческий глаз не воспринимает множественные, но более слабые отражения спектров. В лабораторных условиях с помощью лазерной установки исследователи получали радугу двухсотого порядка.
  • Воспринимаемая обычно в виде дуги, форма радуги может быть круглой, если смотреть на нее с большой высоты – например, из самолета:Круговая радуга получается из-за сферической формы капель. Отраженный свет образует окружность, центр которой находится на одной линии с глазом наблюдателя. Поэтому стоящий на земле человек не может увидеть нижнюю половину дуги.

В какое время года бывает радуга? Практически в любое. Просто зимой влагу заменяют кристаллы льда. Поэтому наблюдать это чудо природы можно всегда, когда есть сильный источник света и погодные условия для его превращения в спектр.

Какие бывают разновидности гало?

В некоторых случаях гало возникает не вокруг Луны или Солнца, а в значительном отдалении от них. Такая разновидность гало называется паргелий , что переводится с древнегреческого как «ложное солнце» . Этот впечатляющий эффект неоднократно становился причиной возникновения различных легенд, рассказов о наблюдении НЛО и других форм народного фольклора.


Так, например, в знаменитом «Слове о полку Игореве» упоминается о том, что перед наступлением половцев и пленением князя Игоря «четыре солнца засияли над русской землей» — русские воины истолковали это как дурное предзнаменование, и в данном случае предчувствие не обмануло их, что, конечно же, не означает, что гало действительно способно приносить несчастья. Описание подобного феномена можно найти также в пьесе Шекспира «Генрих VI», в рассказах Джека Лондона и других литературных источниках.

Одной из часто наблюдаемых разновидностей гало является так называемый солнечный столб — оптический эффект, представляющий собой вертикальную полосу света, тянущуюся вверх от солнца во время его восхода или заката. В некоторых случаях солнечный столб может напоминать своей формой крест, поэтому неудивительно, что этот визуальный феномен в старинные времена часто трактовался в мистическом ключе.

В некоторых случаях гало может иметь радужную окраску; такой эффект может возникать вне зависимости от формы гало. Так, например, разновидность гало, в метеорологии именуемая зенитной дугой, напоминает висящую в небе , поэтому в народе ее называют именно так. «Перевернутая радуга» обычно наблюдается в то время, когда в небе присутствуют перистые облака. В зависимости от совокупности текущих метеорологических факторов гало может принимать самые разнообразные формы, поэтому на первый взгляд может показаться странным, что такие различные по своим наблюдаемым проявлениям оптические феномены объединены общим названием и вызываются общими причинами, но с научной точки зрения дело обстоит именно так.

Следует отметить, что эффект, подобный гало, можно наблюдать не только в небе — при определенных условиях он может наблюдаться вокруг любых мощных источников света, таких как прожекторы, уличные фонари и т.д., правда, в этом случае он имеет несколько иные причины возникновения, и называть его принято иначе (подробнее об этом будет сказано ниже).

Литература

На английском языке

  • Robert Greenler Rainbows, Halos, and Glories .— 1980 ISBN 0-521-38865-1
  • Raymond L. Lee and Alastair B. Fraser, The Rainbow Bridge: Rainbows in Art, Myth and Science, (2001) Penn. State University Press and SPIE Press ISBN 0-271-01977-8
  • David K. Lynch & William Livingston, Color and Light in Nature, 2nd edition (2001) ISBN 0-521-77504-3
  • Minnaert M. G. J. Light and Color in the Outdoors, 1995 ISBN 0-387-97935-2
  • Minnaert M. The Nature of Light and Color in the Open Air. 1973 ISBN 0-486-20196-1
  • Naylor, John, Out of the Blue, 2002, ISBN 0-521-80925-8
  • Bleicher, Steven (2004) Contemporary Color: Theory & Use p6. Delmar. ISBN 1-4018-3740-9: «However, most people can only discern six of these hues; they have trouble telling the difference between indigo and violet.»

Удивительное в природе

Есть много явлений, происхождение которых не совсем понятно простым людям. Ниже приводится краткое описание нескольких самых распространенных из них.

Северное сияние – свечение, происходящее при взаимодействии верхних слоев атмосферы с солнечными заряженными частицами. Такое фантастическое явление можно встретить в основном в широтах, расположенных ближе к полюсам.

Падающие звезды (светящиеся, скользящие по небу точки) – это небольшие камни или частицы космических веществ. Это зрелище можно наблюдать ясной ночью. Яркая вспышка происходит при вторжении этих кусочков в земную атмосферу. В определенные периоды можно увидеть и обильный фееричный “звездный дождь”.

Шаровая молния – одно из не совсем объяснимых загадочных явлений. Кроме формы шара, эта молния может приобретать очертания груши, капли или гриба. Размеры ее варьируются от 5 см до нескольких метров. Этот феномен характеризуется довольно непредсказуемым поведением и своей кратковременностью (нескольких секунд).

Также в природе могут происходить и такие процессы, как оптическое явление гало, образование перламутровых и двояковыпуклых облаков (крайне редкое) и даже осадки с живностью (лягушачьи и рыбьи дожди).

Описание явления

Несмотря на то, что лунная радуга появляется гораздо реже, чем обычная, которую мы привыкли видеть днем, их природа идентична. Цветовой спектр в виде полуокружности — не что иное, как преломление и отражение света в водяных каплях. Свет, идущий от солнца или луны, освещает участок неба с дождем или туманом. В результате белый ночной свет расщепляется на известную палитру, состоящую из красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового цветов.

Если стоять спиной к источнику света, то можно наблюдать лунную радугу во всей ее красе. Только если днем краски яркие и насыщенные, то ночью разглядеть их довольно сложно.

Чтобы уловить все цвета спектра ночного свечения можно использовать зеркальный фотоаппарат, предварительно настроив его на длительную эскпозицию. При этом необходимо учесть несколько важных условий:

  • на небе должна быть полная луна, которая расположена под определенным углом — не более 42 градусов к поверхности нашей планеты;
  • небо обязательно должно быть темным;
  • с противоположной стороны Луны должен идти дождь, не возбраняется густой туман;
  • рядом с водопадом большая вероятность увидеть ночную игру света.

Виды тумана

Метеорологи различают несколько разновидностей тумана, в зависимости от способа образования и географических условий местности. Они подразделяются на два основных вида: туманы испарения и охлаждения.

Туманы охлаждения бывают следующими:

Радиационные туманы ничего общего с радиоактивностью не имеют. Они образуются летом в вечернее и ночное время, преимущественно над озерами, реками либо низменными местностями. Вследствие солнечной радиации вода в водоемах нагревается в течение дня. Ночью нижние слои воздуха остывают быстрее воды, которая, испаряясь и вновь конденсируясь в холодном воздухе, образует слои тумана.Адвективные туманы наиболее часты в приморских местностях. Они образуются вследствие проникновения теплой воздушной массы с морских просторов на более холодную прибрежную линию суши. Ширина прибрежной линии, где наблюдается активное образование тумана, может достигать нескольких сотен километров.

Склоновые туманы образуются на склонах гор вследствие подъема теплой воздушной массы с поверхности земли и ее адиабатического охлаждения.

Разновидности туманов испарения:

Морские туманы чаще всего образуются в холодное время года вследствие испарения воды из незамерзающих участков моря. Поступая в слои морозного воздуха, пар конденсируется с образованием тумана.

Осенние туманы образуются благодаря испарению воды с поверхности реки либо озера, при соприкосновении этих испарений с холодным воздухом суши, так как вода сохраняет тепло дольше, чем суша.

Туманы смешения — как видно из названия, причиной их образования является смешение воздушных потоков, имеющих разную влажность и температуру. Наиболее часто туманы смешения встречаются в районах, в которых встречаются теплые и холодные морские течения.

Существует еще одна разновидность – городские туманы , причиной возникновения которых может быть любая из перечисленных выше причин, усиленная большим количеством содержащихся в городском воздухе твердых микрочастиц пыли, продуктов горения и других промышленных выбросов.

Эти частицы служат ядрами конденсации влаги, благодаря чему туман в больших городах не только образуется чаще, чем в загородных местностях, но и имеет ряд негативных качеств. Такой туман в Британии называют смогом.

Огни святого Эльма как природное явление

Чаще всего такие огни можно увидеть в горной, степной местности и на море.

Людей всегда интересовало данное природное явление, поэтому тщательные исследования были проведены еще в 18 веке. Известнейший ученый Б. Франклин изучал, что такое огни святого Эльма, но полностью разгадать атмосферное явление у ученых получилось только в 20 веке.

Причины возникновения

Как оказалось, возникновение таких огней связано с наличием ионизированных частиц в воздухе. Их количество многократно увеличивается как раз во время грозы. При этом они создают свое электрическое поле в атмосфере. Во время столкновения ионных зарядов с обычными молекулами в атмосфере происходит разряд и появляется свечение, которое заметно человеческому глазу.

Интересный факт – огоньки, которые образуются на пиках гор, острых мачтах и прочих подобных поверхностях, при помощи таких естественных «громоотводов» уходят в землю, не причиняя никому вреда. Если этого не происходит, то от большого количества электрического разряда рождается , которая также уходит в землю.

К сожалению, огни святого Эльма способны нанести вред. Если во время полета самолета начинается гроза и в небе появляются огоньки, они способны садиться на крылья самолета и сильно вредить радиосвязи.


Летчик теряет возможность общаться с диспетчером, что может привести к трагедии. Известно немало авиакатастроф, произошедших, возможно, именно из-за свечения Эльма.

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.

Тувалу — 26 км²

Полинезийское государство Тувалу представляет собой скопление из атоллов и островов, расположенных в Тихом океане немного южнее экватора. Для будущего страны большую угрозу представляет глобальное потепление, в том числе, связанное с ним повышение уровня Мирового океана, в результате которого низменные острова не выше 5 метров могут оказаться под водой. В Тувалу нет железных дорог, зато есть школы: одна начальная и одна высшая. В 1978 году страна обрела независимость от Великобритании, но главой государства в Тувалу считается Ее Величество Королева Елизавета II. Из-за небольшой площади, низкой высотности и пористости почв на островах Тувалу отсутствуют какие-либо реки. Вместо этого вода, просачиваясь сквозь землю, образует линзу слегка солоноватой воды. Поэтому местные жители вынуждены собирать дождевую воду с крыш и хранить ее в бетонных цистернах.

Интересные факты

Особый интерес к изучению причин шквалов возник после несчастья, случившегося в 1878 года с английским боевым кораблем «Эвридик». Он возвращался из дальнего и долгого похода. До пристани, где толпились зеваки и встречающие, оставалась пара морских миль. И тут ударил сильный поток воздуха, который сбивал людей на суше с ног. Стало темно, Солнце скрылось за огромной массой плотного снега. На море возникли большие волны.

Стихия бушевала всего несколько минут, затем ветер ослаб, небо очистилось. Пришедшие в себя очевидцы тщетно всматривались в морскую гладь в поисках знакомого силуэта корабля – горизонт оказался чист. «Эвридик» бесследно исчез. Он был повержен боковым ударом ветра и затонул мгновенно. Никто из его экипажа не сумел спастись.

Спустя некоторое время поиски водолазов дали результат. Корабль был обнаружен лежащим на дне в том же районе акватории, в котором его видели последний раз. Собранные позднее сведения прояснили всю картину: скорость ветра в тот день превысила 90 км/ч. Протяженность полосы ветра оказалась равна 600-700 км, а ее ширина составляла 2-3 км.

С рассматриваемым явлением также связан интересный случай в Москве. 28 мая 1937 года на столицу обрушился колоссальный шквал. Скорость ветра достигла 35-40 метров в секунду. Нарастание силы ветра произошло стремительно, практически мгновенно. Все происходящее сопровождалось ливнем с градом и грозой. не затихал ни на мгновение. Видимость составляла не более трех шагов. Разрушения были значительны — повалены деревья, повреждены ЛЭП и здания.

Также сильный шквалистый ветер скоростью около 65 км/ч был зафиксирован в 1940 году в США в городке Такома. В результате разгула стихии обрушился один из пролетов висячего моста над заливом Пьюджет-Саунд.

Разнообразие форм и видов

Вообще гало – это определенная группа явлений в атмосфере, именно оптических.

Самые привычные формы гало, как отмечалось выше, следующие:

  • радужные круги за окружностью диска Луны или Солнца с угловым радиусом 22° и 46°;
  • «ложные Солнца» (паргелии) или просто яркие пятна (тоже радужные) с обеих сторон от светил на расстояниях 22° и 46°;
  • дуги околозенитные;
  • паргелические круги (белые горизонтальные), которые проходят через диск Солнца;
  • столбы (вертикальные части белого круга); они в комплексе с паргелическими кругами образуют белый крест.

Радужные гало образуются при преломлении лучей, а белые – при их отражении.

Явление гало иногда путают с венцами. Они очень похожи внешне, однако последние имеют другое происхождение – дифракционное.


С этим читают