Гололед и гололедица

Механизм образования

Грозовые разряды при извержении происходят вследствие разности электрических потенциалов частиц, составляющих газопылевое облако. На начальном этапе электризация идет за счет геофизических явлений, а после 5-10 минут от момента выброса магмы в электрические процессы включается атмосферный компонент. Таким образом, в формировании грязной грозы можно выделить две фазы:

1. Первая фаза характеризуется низкими, довольно мелкими молниями. Механизм их образования обусловлен электрическими процессами, которые сопровождают распад магмы на множество дисперсных составляющих. Концентрированные газы имеют положительный заряд, в то время как опадающие мельчайшие частицы пепла заряжены отрицательно. Взаимодействие этих разнозаряженных компонентов приводит к появлению электрических вспышек.
2. Во второй фазе процессы, вызывающие мощные вулканические молнии, почти аналогичны тем, что происходят при обычной грозе. Извержение вулкана сопровождается выделением в атмосферу большого количества воды. На высоте около 7000 м водяной пар превращается в частицы льда, которые сталкиваются с мелкодисперсным аэрозолем и не замерзшими каплями воды. Эти столкновения сопровождаются мощными электрическими разрядами, внешне они представляют собой крупные ветвистые молнии.

Вулканические молнии

С помощью специальной сейсморазведочной аппаратуры ученые смогли обнаружить электрическую активность в облаке газопылевой тучи и выявить два вида молний:

• небольшие и относительно слабые разряды, которые образуются в нижних слоях облака вблизи от кратера;
• электрически мощные разряды, возникающие на высоте, где температура атмосферы опускается до -20о Цельсия.

Грязная гроза

Природа не устает удивлять нас своей красотой и чудесными явлениями. Вулканические молнии – одно из ярких подтверждений этому. Особую грандиозность грязевым грозам придает контраст, который наблюдается при извержении: ветвистый узор молний в черном облаке на фоне разливающихся потоков огненной лавы.

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

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:

Антисолнце

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».

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»).

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.

Описание круга, разновидности

Обычно гало возникают в виде колец вокруг Солнца. Причем внутренняя сторона кольца яркая и окрашена в слегка красноватый цвет.

Затем окраска постепенно переходит в светло-желтую, далее в зеленоватую и даже сине-фиолетовую, ближе к внешней части круга.

Иногда виднеется круг не полностью, а лишь его часть (чаще всего верхняя).

Бывают и светлые дуги, касающиеся верхней или нижней части светового круга.

Довольно редко появляется бесцветный круг, простирающийся через диск луны или солнца параллельно горизонту. А в точках пересечения этого круга с гало часто виднеются светлые пятна – это “ложные солнца”. Они такие светящиеся и яркие, что очень напоминают второе солнце.

Цвет зари в разное время

Привычный для многих цвет зари – ало-пурпурный или слегка оранжевый с золотистым оттенком. Обычно он меняется в зависимости от высоты положения светила над горизонтом.

Незадолго перед самым закатом Солнца, когда оно расположено поблизости к горизонту, полоска заката становится сперва слегка желтоватой, а потом приобретает близкий к оранжевому оттенок. Постепенно он трансформируется в красный цвет, который затем превращается в золотистый тон.

Самое яркое освещение от зари наблюдается в то мгновение, когда солнечный диск начинает «закатываться» за линию горизонта. С этого момента небо приобретает ярко красный цвет, постепенно меняющийся на чуть светлый оттенок. При восходе нашего светила наблюдается примерно та же картина, но развертывающаяся в обратном порядке.

Стоит отметить, что при описании этого явления важно учитывать форму освещаемого им участка, меняющегося по мере захода светила за горизонт. Сначала он приобретает вид усеченного сегмента, небо над которым начинает быстро темнеть

В дальнейшем в центральной части закатного облака образуется овальное пятно. В последствие оно резко разрастается, что внешне напоминает его растворение в золотистой заре. Еще через мгновение облако трансформируется в узкую полоску, окаймляющую ее красноватый сегмент.

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».

Людмила Муравьева

Причины образования

Естественно, никаких кругов на облаках нет. Глория (или гало) – это оптический обман. Происхождение оптического эффекта более сложное, чем образование радуги. Глория образуется, потому что капли влаги, которые находятся в облаках, отражают свет к наблюдателю. Угловой размер глории зависит от размера этих капель.

На протяжении многих веков люди пытались объяснить происхождение этого атмосферного явления. Для этого использовались различные теории и законы.

Немецкий физик Йозеф фон Фраунгофер предполагал, что образование глории связано с волновой природой света. Индийский физик Бидху Вху-сан Рэй пытался объяснить глорию исходя из корпускулярной теории света, т.е. теории о том, что свет распространяется прямыми лучами. Рэй проводил эксперименты с каплями. Однако эффект оказался слишком слабым, чтобы объяснить глорию.

Для объяснения феномена нужно учитывать и геометрическую оптику, и волновую природу света, и дифракцию, на которую указывает разноцветность кругов. То, что в кругах присутствует разные цвета, говорит о том, что отражающиеся световые волны имеют разную длину.

Однако наиболее логичное объяснение данного явления строится на эффекте туннелирования, когда расположенный между двумя средами барьер преодолевается световой волной и отражение света ослабевает. Подобным образом световые лучи попадают в каплю и выходят из нее, образуя глорию, благодаря эффекту туннелирования.

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.

Что такое заря

Заря это очень необычное и красочное явление. Оно проявляется в том, что на какое-то время близкие к горизонту облака окрашиваются лучами Солнца, отраженными от слоя озона.

С научной точки зрения (по определению) она представляет собой простое и понятное оптическое явление, знаменующее собой начало или окончание текущего дня. Причиной его возникновения является эффект отражения заходящих лучей в слоях атмосферы, с особой силой проявляющийся в периоды появления Солнца над горизонтом и некоторое время после заката.

Указанное природное явление наблюдается лишь до тех пор, пока диск солнечного светила полностью не вышел из-за горизонта. После этого окраска отраженных от атмосферных слоев (облаков) сразу же тускнеет.

В нормальных условиях это явление сопровождается свечениями самых различных оттенков.

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 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.

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.

Гало на фото

Гало в Москве

Гало в Таиланде, город Пай

• Секвойя – виды, описание, размеры и фото
• Вулканические и поствулканические явления: геотермальные источники, гейзеры, термы
• Тундра – характеристика, птицы, животные, растительность, типы
• Бедленд – бесплодные земли нашей планеты

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.

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).

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.

Условия и механизм образования

Формирование ПСО связывают с «горными волнами». Струи воздуха во время встречи с преградой в виде горного хребта стремятся его обогнуть, сначала устремляясь вверх, а затем «стекая» вниз. Создаются гравитационные волны. При подъеме воздушных течений на высоту около 20 – 30 км, уже в стратосфере, температура их сильно снижается, и образуются частицы ПСО.

Благоприятными условиями, которые влияют на процесс возникновения стратосферных облаков, считаются сильные ветры на малых высотах, когда скорость ветра составляет 10 м/с и выше, с ее постепенным увеличением по мере набора высоты.

Связь ПСО с озоновыми дырами очевидна, но не всегда проявляется. Например, при наличии устойчивой озоновой дыры над Европой в январе 2010 года можно было наблюдать описываемое атмосферное явление над Мурманском. Исследователи связывают его со значительным понижением температуры воздуха в стратосфере именно в месте наличия озоновых дыр.

Что такое шквал

Шквал — это сильный порыв ветра. Шквалистый ветер за считанные секунды увеличивает свою скорость на 8 м/с и более.

В переводе с английского значение слова шквал (squal) – это «порыв».

Фактором его возникновения является столкновение теплой и прохладной масс воздуха, которое нередко возникает в тропических широтах. При этом холодный фронт служит фоном, а теплый воздух направляется вверх, остывает и образует дождевые облака, идущие длинной узкой полосой.

Перед наступлением шквала ветер дует слабо, затем существенно меняет силу и направление. В отличие от урагана или шторма шквал кратковременен. Его можно прогнозировать по образованию темных облаков. Для шквального облака характерна завеса дождя внутри. Оно проходит низко, стремительно изменяя конфигурацию.

Что такое снежный шквал

Темное облако нередко сопровождается выпадением снега или града. В этом случае природное явление носит название снежный шквал.

Чаще всего он возникает зимой или весной, когда стоит погода с неустойчивой температурой воздуха. Скорость потоков воздуха в эти периоды достигает 30 метров в секунду.

Что такое микрошквал

Микрошквал — нисходящий порыв воздуха. Отличается от шквала своей кратковременностью и направлением вниз.

Продолжительность микрошквала составляет не более пяти минут. Зона распространения – до 4 километров. Может наблюдаться в жаркую погоду во второй половине дня под кучевыми облаками.

Что такое эффект гало в офтальмологии

Под словом «гало» подразумевают наличие оптического явления, принимающего форму светящегося кольца вокруг естественного или искусственного источника света. Подобное сияние способно возникать в атмосфере в результате преломления света, проходящего сквозь микрокристаллы льда. Наблюдать гало можно при любых погодных условиях вокруг солнечного или лунного диска. В холодный сезон мистическое сияние иногда приобретают уличные фонари.

В офтальмологии эффект гало провоцирует появление светящихся нимбов, лучей вокруг источников света, имеющих различные размеры и степень яркости. Патология имеет характерную особенность – склонность к усилению в тёмное время суток. У некоторых пациентов аномалия может наблюдаться утром или днём. В этих случаях свечение приобретает умеренно выраженный характер.

Человек, подверженный развитию данного феномена, испытывает неудобства во время привычных видов деятельности:

• чтения;
• письма;
• работы с компьютером;
• просмотра телевизора.

Такие люди ощущают уменьшение чувствительности к контрасту, видят окружающие предметы раздвоенными. Эффект гало способен нарушать привычный жизненный уклад, однако не влияет на остроту зрения.