Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

436. Что представляет собой гало?Наиболее часто в перистых облаках наблюдается гало, радиус которого имеет угловые размеры 22°. Оно представляет собой круг, который симметрично расположен вокруг солнца и имеет радужную окраску. Внутренняя сторона его окрашена в красный цвет, который постепенно сменяется желтым, зеленым и, наконец, голубым на внешней стороне круга. Гало образуется следующим образом. Многочисленные крошечные ледяные кристаллики представляют собой разнообразные шестигранники. Когда свет солнца или луны попадает на одну из граней, он проходит через кристалл к противоположной грани по кратчайшему расстоянию, причем направление луча меняется на 22°. Наименьший угол отклонения имеет красный луч, а наибольший — голубой. Часто разделение цветов не столь ярко. Это характерно для лунного гало, которое в результате диффузного смешения цветов имеет вид бледного беловатого кольца.

437. Почему гало бывают различных размеров?Особенности и размеры гало определяются структурой ледяных кристаллов в перистых облаках. Они могут иметь форму шестигранных призм, пирамид, пластинок и т. д. Следовательно, проходящие через них лучи могут отклоняться под различными углами. Так, например, вокруг солнца и луны иногда образуется гало с радиусом 46°.

438. Что такое паргелийный круг (горизонтальный круг)?Это гало, имеющее вид едва заметного белого круга, проходящего через солнце и параллельного горизонту. Он называется паргелийным кругом (от греческого para helios — рядом с солнцем). Этот круг образуется в результате отражения, а не преломления лучей, когда имеется достаточное количество кристаллов, обладающих зеркальной отражающей поверхностью.

439. Что такое ложные солнца и луны?Иногда на паргелийном круге появляются два ярких пятна, напоминающие отражения солнца или луны. Одно из них находится справа, а другое слева от солнца или луны, на пересечении паргелийного круга с 22-градусным гало. Эти своего рода призраки солнца называются паргелией (побочными солнцами) или ложными солнцами.

Подобное явление у луны носит название параселены или ложных лун. Ложные солнца могут иметь окраску: красную на стороне, ближайшей к солнцу, и голубую — на противоположной стороне. Окраска появляется потому, что кристаллы, образующие паргелийные круги, преломляют свет.

440. Что такое солнечные столбы?Солнечные столбы — это блестящие столбы света белого или красноватого цвета, располагающиеся ниже и выше солнца. Наиболее часто их можно увидеть во время захода или восхода солнца. По-видимому, они появляются в результате отражения лучей солнца от верхних и нижних поверхностей быстро вращающихся небольших плоских ледяных кристаллов. Если солнце стоит низко, столбы имеют такую же, как и оно, окраску, т. е. окрашены в красный цвет. Особенно интересное оптическое явление можно увидеть, когда вместе со столбами образуются и паргелийные круги. Тогда возникает редко наблюдаемое замечательное явление — солнечные кресты. Они имеют вид блестящих световых крестов, в центре которых располагается солнце. Столбы, связанные с луной, называют лунными столбами.

441. Что такое корона?Не все облака состоят из кристаллов льда. Большинство из них представляют собой скопление мельчайших капелек воды. Капельки таких облаков могут являться причиной дифракции света. Когда в облаке происходит дифракция света, он как бы разливается вокруг капли и освещает некоторую часть теневой области в ней. В сочетании с дифракцией рефракция света образует серию концентрических разноцветных колец вокруг солнца или луны, называемую короной. Кольца расположены очень близко к источнику света и обычно имеют диаметр всего несколько градусов.

Размеры короны обратно пропорциональны величине капель чем мельче капельки, тем больше корона, и наоборот. Окраска короны противоположна окраске гало: на ее внешней стороне располагается красный цвет, а на внутренней — голубой. Если капли исключительно мелкие, могут образоваться две серии колец.

Корону часто путают с гало, хотя разница между ними очевидна. Следует помнить, что у гало между солнцем и кругом располагается сравнительно большое неокрашенное пространство. Корона тесно охватывает солнце или луну. Наиболее яркой является солнечная корона. Она очень хорошо видна, если смотреть через светофильтр. Когда лунная корона развита слабо, виден ореол — бледно-голубой диск с тусклым коричневым обводом.

442. Каковы условия образования радуги?Для появления этой красивой многоцветной дуги необходимы следующие условия:

1) в воздухе должно быть много водяных капель, главным образом из облаков, дающих ливневый дождь;

2) должно светить солнце;

3) наблюдатель должен находиться между солнцем и дождевым облаком.

443. Каковы цветовые характеристики радуги?При описанных выше условиях на фоне ливневых облаков можно увидеть две радуги — внутреннюю (главную) и наружную (побочную). Каждая из них имеет вид примыкающих друг к другу дуг, которые содержат основные цвета видимого спектра. Дуги имеют общий центр, располагающийся на прямой, соединяющей солнце и глаз наблюдателя, т. е. находящийся в противоположной от солнца точке [32] Эта точка называется антисолярной точкой. ( Прим. перев .) . Внутренняя радуга является более яркой. Внешний край ее окрашен в красный цвет, который плавно переходит в оранжевый, желтый и т. д. по порядку цветов спектра. Окраска побочной радуги обратная: красный цвет располагается внутри, а голубой на внешнем краю.

444. Что такое вторичная радуга?К фиолетовому краю главной радуги иногда примыкают дуги вторичной радуги. Эти дуги окрашены чаще всего в зеленые и красные цвета. По мере удаления of главной радуги вторичные дуги становятся ближе друг к другу. Их интенсивность уменьшается. Обычно наблюдается от одной до четырех вторичных дуг. Вторичные дуги могут быть обнаружены и с внешней стороны побочной радуги.

445. Каковы размеры радуги?Число дуг радуги, видимых наблюдателем, определяется высотой солнца над горизонтом. Если солнце низко, т. е. если оно за спиной наблюдателя только что взошло или вскоре зайдет, можно увидеть только полкруга радуги. Радиус главной радуги составляет 42°, а побочной — 51°. Отсюда следует, что главная радуга будет видна до тех пор, пока угловая высота солнца меньше 42°. Если солнце поднимается на высоту 42°, то можно увидеть лишь верхушку главной радуги. Аналогично, когда угловая высота солнца составляет 51°, наблюдатель сможет увидеть лишь самый верхний край побочной радуги. Вот почему неопытный наблюдатель в умеренных и тропических широтах тщетно ищет радугу на фоне ливневых облаков, когда солнце находится в небе выше 51°. [33] Следует напомнить, что радуга образуется вокруг антисолярной точки, которая в это время находится более чем на 51° ниже горизонта. ( Прим. перев .)