Усі ми хоч раз в житті бачили веселку — красиве кольорове оптичне явище, що виникає в результаті заломлення сонячного світла у краплях води. Вона асоціюється у нас із весняними чи літніми дощами. Побачити її в холодну пору року майже неможливо. Але існує ще один атмосферний феномен схожої природи, який часто буває видно і взимку, причому він пов’язаний не лише з Сонцем, але і з Місяцем. Він називається «гало».
Головна різниця між веселкою та гало полягає в тому, що за утворення першої «відповідають» краплі рідкої води, а друге виникає завдяки кришталикам водяного льоду. Вони зазвичай мають форму шестигранної призми. Світловий промінь, який потрапляє на одну з граней, заломлюється, проходить крізь призму, ще раз заломлюється та виходить із призми, відхилившись від початкового напрямку на 22°.
Оскільки промені, що приходять до нас від Сонця чи Місяця, можна вважати паралельними, а крижані кришталики у повітрі орієнтовані випадково, кожен із них утворює додатковий «промінчик», відхилений на 22° від напрямку на джерело світла. Сукупність таких промінчиків, що надходять до нас від багатьох різних хаотично орієнтованих крижинок, виглядають для спостерігача як коло, у центрі якого знаходиться наше денне чи нічне світило.
У випадку гало навколо Сонця можна помітити, що внутрішній край світлого кільця має червонуватий відтінок, а зовнішній — блакитний. Це прояви звичайної дисперсії, тобто неоднакового заломлення світла з різною довжиною хвилі (різних кольорів). Завдяки тому ж явищу ми бачимо кольори веселки. Різниця в тому, що, по-перше, кут заломлення променів у водяних краплях набагато більший — саме тому ми спостерігаємо веселку в частині неба, протилежній Сонцю, в той час як гало знаходиться неподалік від нього. По-друге, поверхню крапель можна вважати ідеально чистою, а форму — дуже близькою до сферичної. Водночас грані льодяних кристалів часто мають мікроскопічні дефекти, що призводять до збільшення розсіювання світла та «розмивання» кольорів. З тої ж причини ширина кільця гало помітно перевищує видимий діаметр сонячного та місячного дисків.
Щоб побачити гало навколо Місяця, потрібно, щоб на небі був присутній власне Місяць у достатньо великій фазі. Це трапляється не так уже й рідко. За підрахунками метеорологів, у кожній точці суходолу гало спостерігається приблизно двічі на тиждень: один раз — сонячне, другий — місячне. Тому називати це явище «рідкісним» було б неправильно.
Не дивлячись на те, що «небесне коло» утворюється на кристалах льоду, його часто буває видно і влітку. На великих висотах температура повітря завжди нижче нуля за Цельсієм, і вода там присутня виключно у твердому вигляді. Коли в небі над певною місцевістю з’являється достатньо велике поле напівпрозорих перистих хмар, крізь яке просвічує Сонце, майже напевно на ньому з’явиться й гало.
Наостанок варто додати, що крижинки, «відповідальні» за гало, можуть мати й складнішу форму. Буває, що велика їхня частина «зависає» в повітрі майже в однаковому положенні. Тоді відбиті від них сонячні або місячні промені ми бачимо вже не як кільце, а як інші дивні фігури. Наприклад, над Сонцем, що знаходиться низько над обрієм, утворюється вертикальний «вогняний стовп». У деяких випадках формується світла смуга, паралельна до горизонту. В місцях перетину такої смуги зі «звичайним» коловим гало спостерігаються «фальшиві сонця» — паргелії.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
