Кольцо или гало вокруг солнца или луны — это оптическое явление, вызванное преломлением света через ледяные кристаллы, взвешенные в атмосфере. Гало могут выглядеть как яркие белые кольца, радужно окрашенные кольца или даже как частичные кольца. Хотя гало красиво наблюдать, они также полезны для метеорологов как индикаторы надвигающихся изменений погоды.
Гало возникают из-за преломления и рассеивания света, проходящего через ледяные кристаллы, взвешенные в перистых, перисто-слоистых и высокослоистых облаках в верхней тропосфере. Ледяные кристаллы действуют как призмы, преломляя свет под углом 22°, чтобы создать кольцо вокруг солнца или луны.
Размер ледяных кристаллов и их ориентация определяют форму гало. Более крупные шестиугольные ледяные кристаллы, как правило, создают 22° гало, тогда как более мелкие ледяные пластины и колонны создают 46° гало кольца и паргелии, также известные как солнечные собаки или ложные солнца. Ледяные кристаллы должны быть ориентированы горизонтально, чтобы правильно преломлять свет и создавать гало.
Когда свет проходит через ледяные кристаллы, более короткие длины волн, такие как синие и зеленые, изгибаются под большим углом, чем более длинные длины волн, такие как оранжевые и красные. Это приводит к радужным кольцам, с красным внутри и синим снаружи.
Существует много типов гало, которые могут возникать вокруг солнца или луны. Вот некоторые из наиболее распространенных:
22° гало является наиболее распространенным типом гало. Оно выглядит как большое яркое белое кольцо с радиусом около 22° вокруг солнца или луны. Кольцо вызвано преломлением через случайно ориентированные шестиугольные ледяные кристаллы.
Меньшие пластины и колонны ледяных кристаллов имеют тенденцию создавать 46° гало. Это меньшие, более тусклые кольца с радиусом 46° вокруг солнца или луны.
Эти яркие радужные дуги возникают, когда пластинчатые и столбчатые ледяные кристаллы выровнены горизонтально. Околозенитные дуги поднимаются вертикально от солнца, а окологоризонтальные дуги идут параллельно горизонту.
Ложные солнца — это яркие пятна света, которые образуются по обе стороны от солнца на одинаковой высоте. Их также называют ложными солнцами или паргелиями. Ложные солнца образуются из-за преломления света через горизонтально выровненные пластинчатые ледяные кристаллы.
Эти частичные кольца представляют собой секции гало 46°, которые поднимаются вертикально от солнца. Касательные дуги вызваны высокими, вертикально ориентированными столбчатыми ледяными кристаллами.
Лунные ложные луны являются лунной версией солнечных ложных облаков — яркими пятнами, которые образуются по обе стороны от Луны из-за ледяных кристаллов в атмосфере.
Гало, как правило, образуются, когда перистые, перисто-слоистые или высокослоистые облака, содержащие ледяные кристаллы, присутствуют на высоте от 5000 до 30 000 футов в верхней тропосфере. Кристаллы льда в этих высоких облаках необходимы для возникновения гало.
Гало часто образуются перед теплым фронтом, поскольку увеличение высотных облаков сигнализирует об изменении погодных условий. За холодными фронтами гало также регулярно образуются в потоке влажного воздуха. Гало также могут возникать при штормах, торнадо, ураганах или нестабильных и турбулентных погодных условиях.
Лучшее время для наблюдения гало — когда солнце или луна находятся низко над горизонтом. Гало ярче и заметнее, когда источник света находится ниже в небе.
Частота формирования гало зависит от сезона и широты:
| Сезон | Формирование гало |
|---|---|
| Зима | Очень часто, особенно в высоких широтах |
| Весна | Частые, высотные перистые облака являются обычным явлением |
| Лето | Редко из-за меньшего количества высоких облаков |
| Осень | Часто, с увеличением фронтальных систем |
Гало чаще встречаются ближе к полюсам, где очень низкие температуры приводят к частым облакам из ледяных кристаллов на большой высоте. В тропических регионах гало очень редки из-за отсутствия обширных холодных воздушных масс.
Хотя гало и красиво наблюдать, они также могут служить полезными индикаторами надвигающихся изменений погоды. Вот некоторые ассоциации между гало и погодными условиями:
Гало часто предшествуют теплым фронтам, поскольку высокие перистые облака дуют над массой теплого влажного воздуха, наступающего с юга. Ожидайте изменения условий и осадков в течение дня или двух после наблюдений гало.
За холодным фронтом холодный плотный воздух может подрезать более теплый воздух и вызвать устойчивый слой перисто-слоистых облаков, идеально подходящий для гало. Ореолы, следующие за холодными фронтами, указывают на хорошую погоду, но может приближаться другой фронт.
Ореолы могут сигнализировать о приближении сильной штормовой системы за несколько дней. Неустойчивая погода обычно следует в течение 48 часов после наблюдений за гало.
Если гало образуются в ясные дни, погодный фронт и осадки могут перемещаться в течение следующего дня или около того. Внезапное образование гало означает, что изменения неизбежны.
Хотя гало сами по себе не являются безошибочным инструментом, они могут помочь проницательным наблюдателям за погодой распознавать тенденции в атмосферных моделях и нестабильности, чтобы предвидеть грядущие изменения.
Для наблюдения гало необходимо иметь в поле зрения солнце или луну, а также перистые облака на большой высоте, чтобы создать рефракцию. Вот несколько советов по наблюдению за гало:
При внимательности и оптимальных условиях любой может наблюдать эти светящиеся проявления высоко в небе. Оценивая красоту и учитывая значение, можно сделать время, проведенное за наблюдением гало, весьма полезным.
Кольца и гало вокруг солнца или луны возникают, когда свет преломляется ледяными кристаллами в перистых облаках на большой высоте. Эти атмосферные оптические явления могут принимать различные формы, включая 22° гало, солнечные собаки, касательные дуги и околозенитные дуги. Гало являются индикаторами нестабильной погоды и меняющихся условий, часто предсказывая приход теплого или холодного фронта на день или больше. Эти ослепительные проявления дают представление о предстоящей погоде и являются визуальным наслаждением, если их наблюдать при правильных условиях.