Гало в небе как природное явление

Что такое гало?

Гало – это самое распространенное оптическое явление в атмосфере, в процессе которого в небе появляются светящиеся круги вокруг небесных светил, «ложные солнца», разнообразные столбы и кресты.

В большинстве же случаев оно представляет собой обычный световой круг. На средних широтах он может появляться в течение нескольких дней.

Возникновение гало, в отличие от других процессов, имеет научное обоснование.

Образование удивительного светового круга вокруг солнца объясняется тем, что происходит преломление лучей Солнца в гранях ледяных кристалликов, содержащихся в облаках и туманах. Различают солнечное гало и лунное.

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

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.

Нужно ли обращаться к доктору и как скоро это необходимо сделать

Когда гало-эффект беспокоит часто и является не единственным тревожным симптомом, стоит задуматься о визите к врачу. Если начать терапию на ранних этапах, восстановить зрение будет намного проще.

Радужное сияние может оказаться одним из симптомов глаукомы, которая классифицируется как хроническая патология. Сначала она затрагивает один глаз, но из-за нарушения кровотока в зрительных органах со временем страдает и второй. Болезнь могут спровоцировать такие факторы, как:

• скопления «вредного» холестерина в сосудах;
• стеноз сосудов у страдающих гипертонией и диабетом.

Чтобы предупредить развитие болезней глаз, необходимо с профилактическими целями посещать офтальмолога не реже одного раза в 3 года, особенно когда превышен возрастной порог в 40 лет, а среди кровных родственников имеются страдающие глаукомой, сердечно-сосудистыми патологиями и любой формой сахарного диабета.

Эффект гало может возникать при взгляде на источник света и у больных конъюнктивитом, когда поверхность глаза покрывается слизью. После устранения помехи качество зрения восстанавливается.

Виды радуги

Ученые выделяют разные виды радуги в зависимости от размера капель, интенсивности света и высоты Солнца над поверхностью земли.

Иногда можно наблюдать вторую радугу, меньшей яркости, вокруг первой:

Это происходит, когда солнечные лучи отражаются внутри капли дважды, прежде чем выйдут на поверхность. Интенсивность светового потока ослабевает, а разноцветная полоса выходит «перевернутой» – вверху оказывается фиолетовый цвет. В результате на небе появляется двойная радуга. Небесный сектор между двумя дугами обычно имеет более темный оттенок, чем за их пределами. Этот участок называют полосой Александра, по имени философа Древней Греции Александра Афродисийского, впервые описавшего данный эффект во II веке н. э.

Гораздо реже встречается в природе тройная радуга:

Это возможно при трехкратном отражении лучей внутри капель. При этом образуется дуга третьего порядка, более слабая, чем предыдущие две.

Солнечный луч, проходящий сквозь крупные капли, ослабевает и создает более рассеянный спектр. Цвет и яркость Солнца меняются на рассвете и закате. Закатный свет преодолевает максимальное расстояние до глаз наблюдателя, что доступно длинноволновому участку спектра. Поэтому встречается красная радуга – с преобладанием красных и оранжевых полос:

И если дождь, радуга и Солнце – это привычное сочетание, наблюдаемое чаще всего, то при отсутствии Солнца или дождя атмосферное явление может принимать самые необычные формы.

Необычные виды

К необычным и редким видам радуги относятся:

• лунная;
• туманная;
• огненная.

Лунная радуга, иначе называемая ночной, встречается в природе гораздо реже, чем привычная дневная. Она возникает на полной фазе Луны во влажном воздухе. Луна должна находиться в ясном небе на высоте менее 42° над горизонтом, а наблюдатель – между Луной и дождем. Известны подобные явления над водопадами:

Для появления туманной радуги вместо дождя и Солнца требуется сочетание тумана с солнечным или лунным светом. Поскольку капли влаги в данном случае очень малы (их радиус не больше 0,05 мм), свет в них не всегда может рассеяться в виде спектра. Такое явление выглядит как ореол белого цвета, именно поэтому явление иногда называют белой радугой. При этом внешние контуры дуги могут быть окрашены в фиолетовый и оранжевый цвета:

К наиболее редким погодным феноменам относится огненная радуга. Она выглядит как горизонтальная дуга на фоне легких перистых облаков. Именно поэтому ее также называют радуга с облаками. Благодаря огромному радиусу линия дуги кажется прямой, простираясь параллельно горизонту на сотни километров:

Для ее появления необходимы три фактора:

• перистые облака на небе;
• плоские шестиугольные кристаллы льда, расположенные в облаках горизонтально;
• высота Солнца не менее 58° над горизонтом.

Кристаллы льда должны лечь горизонтально в воздухе, что случается довольно редко. Лучи Солнца проникают сквозь боковые стенки кристаллов и, преломляясь, выходят через нижнюю горизонтальную грань. Облака в лучах спектра вспыхивают радужным светом.

Огненная радуга считается одной из разновидностей гало.

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.

Физика явления

Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг других мощных источников света, таких как уличные огни. Существует множество типов гало, но все они вызваны 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

Когда он может проявляться у человека

Оптический феномен гало у человека может возникать как днём, так и в ночное время. В темноте люди с проблемным зрением могут видеть, как источники света отбрасывают множество лучей разного размера и степени яркости. 

Это создаёт трудности при вождении автотранспорта, так как уменьшается чувствительность к контрасту, а качество зрения падает при том, что его острота может оставаться высокой. Страдающие такой особенностью плохо видят дорогу – она выглядит размытой и нечёткой, а в некоторых случаях двоится.

При офтальмологическом гало-дефекте яркие верхушки фонарей ночью кажутся огромными круглыми пучками света. В некоторых случаях подобное наблюдается и днём, но выражается не настолько сильно.

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 перевернутую радугу, 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).

Виды гало

Различают множество типов гало, но все их вызывают ледяные кристаллы в перистых облаках. Именно от их формы и расположения и зависит вид гало. Свет, который отражают и преломляют ледяные кристаллы, нередко разлагается в спектр, что обуславливает схожесть гало с радугой. Гало, образующееся вокруг луны, не имеет цвета, потому как в сумерках его просто невозможно различить. Данное явление фиксируется в любую погоду, причем в мороз кристаллы располагаются очень близко к поверхности земли и напоминают сияющие драгоценные камни, так называемую алмазную пыль.

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 зеленым. 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:

• Антелий — с ветлое, довольно размытое белое пятно, расположенное на месте парагелического круга, в противоположной светилу стороне.
• Парантелии — пятна как антелии, появляющиеся в парагелическом 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

Когда бывает радуга

Белую радугу также называют туманной. Это редкое природное явление представляет собой широкую блестящую белую дугу. Она появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из мельчайших капелек радиусом около 25 мкм***.

Предлагаем ознакомиться Примета — увидеть радугу зимой

Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в оранжевый.

Да, это возможно. Свет Луны, отражённый частицами воды от дождя или водопада, образует цветовой спектр****, который ночью неразличим для глаза и кажется белым ввиду особенностей человеческого зрения в условиях плохой освещённости. Лучше всего такая радуга видна во время полнолуния.

Понадобится: стакан, вода, лист бумаги.

1. Поставить заполненный водой гранёный стакан к окну, откуда светит солнце.

2. Лист бумаги положить на пол недалеко от окна так, чтобы на него падал свет.

3. Смочить окно горячей водой.

4. Менять положение стакана и листа бумаги до тех пор, пока радуга не станет видна.

1. Взять шланг с бегущей водой и слегка зажать его «горлышко», чтобы появились брызги.

2. Направить брызги в сторону солнца.

3. Присмотреться и увидеть в брызгах радугу.

Существуют специальные фразы, которые помогают запомнить последовательность цветов радуги. Первая буква каждого слова соответствует первой букве цвета радужной полосы — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

Каждый охотник желает знать, где сидит фазан.

Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.

Крот овце, жирафу, зайке гладил старые фуфайки.

Несмотря на внешнее сходство, радуга и гало – это разные явления:

1. Радугу можно увидеть только в том случае, если стоять к светилу спиной. Гало же всегда возникает вокруг Солнца.
2. В привычной разноцветной дуге присутствуют все присущие ей цвета, в нашем же случае видны только красный и оранжевый тона: в редких случаях можно наблюдать весь спектр или напротив – неокрашенные гало. Красный спектр радуги находится у ее внешних границ. В гало багровые оттенки расположены ближе к Солнцу.
3. Радуга образуется в результате преломления света в каплях воды, которые постоянны и одинаковы. Внешний вид гало зависит от кристалликов льда, которые могут видоизменяться и совершать различные движения.

Гало на небе – уникальное природное явление, напоминающее волшебство и очаровывающее необычными формами. Изучение этого феномена – возможность взглянуть на него другими глазами, изучить природу и понять, что цветные круги – результат оптических иллюзий, живущих по законам физики. При наблюдении за ярким ореолом не стоит забывать о безопасности и надевать темные солнцезащитные очки.

Предлагаем ознакомиться Причащение в церкви в какие дни

Различные варианты и приметы

Многочисленные народы почитавшие языческую веру, как было скованно ранее считали данное явления, мостом по которому души усопших могли переходить в мир мертвых, но помимо это поверья существовали и другие варианты истолкования такого феномена у наших предков, так например много лет назад существовали и такие убеждения в появлении радуги:

• Если радуга имеет изогнутый вид и как бы висит над землёй, то наши предки считали, что это означает сильные дожди.
• Если же радуга наоборот висит высоко от земли и сильно изогнута, то наши предки растолковывали это сильной предстоящей засухой.
• Если в радуге преобладает преимущественно зеленые оттенки, то это означало что дожди будут идти долгий период
• Если в радуге присутствует больше оттенков желтого цвета, то это проявления цвета означала, что в последующем времени должно распогодится и стабилизироваться погода
• Если в радугу преобладает в значительной степени красный цвет, то можно ожидать сильного ветра
• Иногда мы можем наблюдать радугу без дождя, данное явления противоречат самой природе происхождения радуги и, следовательно, это чаще всего объяснялось, что в скором времени будет холодная и суровая зима.
• А вот если женщина хочет родить именно мальчика, то в этом случае она должна найти откуда начинает радуга и на том самом месте пожелать о зачатии сына.
• Для влюблённых радуга может символизировать, как явления олицетворяющие крепкую семью, счастье и удачу для молодой пары, именно поэтому залы и свадебный стол влюбленных украшают шариками разных цветом в виде арки, которая напоминает радугу, что само по себе олицетворяет удачу супругов в совместной жизни.

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.