Солнечное гало, ИИ

Гало: что это такое, и как возникают светящиеся кольца в небе

Рассказываем, что такое эффект гало и почему вокруг солнца или луны иногда появляются светящиеся кольца или столбы.
Автор Наука Mail
Определение
Как выглядит
Как возникает
Отличие от радуги
Вопросы и ответы
Определение
Как выглядит
Как возникает
Отличие от радуги
Вопросы и ответы
Еще
Солнечное гало и дуга Парри в Швеции
Гало бывает солнечным и лунным, а возникает, как правило, в полярных регионахИсточник: Nasko / Общественное достояние | ru.wikipedia.org

Гало — оптическое явление, при котором вокруг солнца, луны или других ярких источников света возникает светящееся кольцо, дуга или столб. Оно образуется, когда солнечные лучи проходят через ледяные кристаллы в верхних слоях атмосферы. В статье рассказываем, как выглядит гало, как оно возникает и чем отличается от радуги.

  • Самые распространенные формы гало: 22-градусное кольцо, 46-градусное кольцо, паргелии (ложные солнца), световые столбы, околозенитная дуга, паргелический круг и лунное гало.

  • Гало возникает, когда свет преломляется и отражается в ледяных кристаллах перистых облаков на высоте 5–10 километров. Форма явления зависит от формы кристаллов и их ориентации в пространстве.

  • Чаще всего гало наблюдают в полярных регионах. В умеренных широтах оно появляется несколько раз в год в морозную погоду или перед сменой погоды.

  • Гало отличается от радуги главным образом по среде преломления (ледяные кристаллы вместо капель воды) и по цветовой гамме. 

Что такое эффект гало

Гало — это собирательное название для целого класса атмосферных явлений, при которых возле источника света возникает дополнительное свечение. Чаще всего оно выглядит как круг, дуга, столб или россыпь сияющих точек. Наблюдать гало можно вокруг солнца, луны, а иногда и вокруг мощных искусственных источников света — например, прожекторов или уличных фонарей.

Слово пришло из древнегреческого языка, где «галос» означало «круг» или «диск». В разных культурах это явление называли по-своему: нимб, ореол, аура. Научное название закрепилось за ним в метеорологии.

Насчитывается более сотни разновидностей гало. Они различаются по форме, угловому расстоянию от светила, цветовой гамме и условиям возникновения. Самые распространенные формы — 22°-градусный круг, световые столбы, ложные солнца (паргелии), околозенитная дуга. 

Как выглядит солнечное и лунное гало

Фотография солнечного гало, запечатленного в Непале
Классическое 22-градусное гало вокруг Солнца в ГималаяхИсточник: Anton Yankovyi / CC BY-SA 4.0 | ru.wikipedia.org

Перечислим основные разновидности. 

  • 22-градусное кольцо. Это самая частая форма гало. Светящаяся окружность опоясывает Солнце на расстоянии примерно 22 градусов от него. Внутренняя часть круга отливает красноватым оттенком, внешняя кажется желтовато-белой. Полноценной радуги не видно — цвета смешиваются.

  • 46-градусное кольцо. Встречается реже. Круг шире, но тусклее, и цвета выражены слабо. Иногда вместе с ним появляется яркая цветная дуга, особенно насыщенная зеленым.

  • Паргелии. Их называют ложными солнцами. На том же 22-градусном круге по бокам от настоящего светила возникают яркие радужные пятна. В древности появление двух или трех солнц на небе воспринимали как грозное предзнаменование.

  • Световые столбы. Вертикальные полосы света, уходящие вверх или вниз от солнца. Возникают, когда солнце стоит низко над горизонтом, а в воздухе парят плоские ледяные кристаллы. Ночью такие столбы можно увидеть над яркими фонарями.

  • Околозенитная дуга. Ее часто называют перевернутой радугой. Яркая цветная дуга располагается высоко в небе над Солнцем. Цвета насыщенные, хорошо различимые.

  • Зенитная дуга. Редкая форма, при которой радужная дуга проходит через самую верхнюю точку неба — зенит. Требует особого расположения кристаллов.

  • Паргелический круг. Белая горизонтальная полоса, проходящая через солнце. Цветов в ней нет. Когда она пересекается со световым столбом, на небе возникает подобие креста.

  • Лунное гало. Ночью луна отражает солнечные лучи, которые так же преломляются в ледяных кристаллах. Свечение вокруг нее слабее, чем днем, и человеческий глаз не различает цветов — кольцо кажется белым или серебристым. Лучше всего лунное гало видно в полнолуние при морозе и высокой влажности.

Фотография лунного гало
Лунное гало увидеть сложнее, чем солнечное: должны сойтись сразу много факторовИсточник: Mikhail Kapychka / CC BY-SA 4.0 | ru.wikipedia.org

Как возникает эффект гало

Свет, проходя через ледяные кристаллы в атмосфере, преломляется и отражается. В зависимости от формы кристалла и его положения в пространстве свет рассеивается по‑разному. Благодаря этому возникает разнообразие форм гало.

Кристаллы льда находятся в перистых облаках на высоте 5—10 километров. В сильный мороз они могут опускаться и к самой земле. Форма кристаллов бывает разной: шестиугольные пластинки, столбики, звездочки. Одни падают горизонтально, другие — вертикально, третьи вращаются в воздухе. Чем сложнее форма кристалла и его ориентация, тем причудливее получается гало.

Чаще всего явление наблюдают перед приходом теплого фронта. В это время в верхних слоях атмосферы образуются тонкие перисто-слоистые облака, состоящие из ледяных кристаллов. В Антарктиде, где ветры постоянно поднимают снег, гало может держаться сутками, меняя форму и цвет.

Зарисовка процесса возникновения эффекта гало
Схема образования световых столбов при отражении света от горизонтальных поверхностей ледяных кристалликов в воздухеИсточник: V1adis1av / CC BY-SA 4.0 | ru.wikipedia.org

Чем гало отличается от радуги

Внешне гало напоминает радугу, но у этих явлений разная природа, разное расположение на небе и разная цветовая гамма.

  • Среда преломления. Радуга возникает в каплях воды, которые всегда имеют форму шара и ведут себя одинаково. Гало — в ледяных кристаллах, которые бывают разной формы и по-разному ориентированы. Поэтому радуга всегда выглядит как дуга, а гало может принимать десятки разных форм.

  • Положение наблюдателя. Чтобы увидеть радугу, нужно стоять спиной к солнцу. Гало, наоборот, наблюдают, глядя в сторону источника света. При этом смотреть на солнце нужно через защитные очки, чтобы не повредить глаза.

  • Цветовая гамма. В радуге обычно хорошо различимы все семь цветов спектра. В гало цвета размыты или отсутствуют вовсе. В 22-градусном кольце отчетливо видны только красный и оранжевый. Паргелический круг и световые столбы вообще бесцветны.

  • Расположение красного цвета. В радуге красный цвет находится с внешней стороны дуги, фиолетовый — с внутренней. В гало все наоборот: красный цвет ближе к центру светила, а внешняя сторона кажется белой.

  • Угол. Угловой радиус радуги — около 42 градусов. У 22-градусного гало он вдвое меньше. 46-градусное гало встречается реже и выглядит заметно бледнее.

Вопросы и ответы

В разделе ответили на вопросы о гало. 

Почему паргелии называют ложными солнцами?

Яркие пятна по бокам от настоящего солнца выглядят как второе или третье светило на небе. В древности это считалось мистическим знамением, такие явления подробно описывали в летописях.

Где гало можно увидеть чаще всего?

Чаще всего гало наблюдают в полярных регионах, где ледяные кристаллы почти постоянно находятся в воздухе. В умеренных широтах явление возникает несколько раз в год, обычно в морозную погоду или при смене погоды. 

Безопасно ли разглядывать гало?

Смотреть на солнце даже через гало нельзя. Яркость его лучей остается высокой и может повредить сетчатку. Для наблюдений нужны солнцезащитные очки или светофильтры.