Лунные кольца, также известные как лунные гало, представляют собой оптические явления, вызванные преломлением лунного света через ледяные кристаллы, взвешенные в атмосфере. Они выглядят как яркие кольца или дуги с центром вокруг Луны. Лунные кольца — это кратковременные явления, которые обычно длятся от нескольких минут до пары часов в зависимости от атмосферных условий. В этой статье мы подробнее рассмотрим причины появления лунных колец, факторы, влияющие на их продолжительность, и дадим некоторые оценки того, как долго они обычно длятся.
Лунные кольца образуются в результате процесса, называемого рефракцией. Когда лунный свет попадает в верхние слои атмосферы, он проходит через перистые облака, содержащие шестиугольные ледяные кристаллы. Эти ледяные кристаллы действуют как призмы, преломляя и рассеивая свет в разноцветные кольца и дуги вокруг Луны.
Размер и ориентация ледяных кристаллов определяют радиус и форму образующихся лунных колец. Наиболее распространенная конфигурация, необходимая для формирования лунного кольца, — это случайно ориентированные ледяные кристаллы с горизонтальными гранями. Гало 22°, одно из самых частых и ярких лунных колец, вызвано преломлением света под углом 60° в этих горизонтально ориентированных кристаллах.
Существует несколько ключевых факторов, определяющих, как долго может сохраняться лунное кольцо:
Наличие, плотность и высота облаков из ледяных кристаллов являются основными требованиями для формирования лунного кольца. Продолжительность лунного кольца зависит от того, как долго эти облака остаются в необходимой конфигурации, окружающей луну. Изменения погодных условий и ветров могут привести к рассеиванию или перемещению облачного слоя, что положит конец оптическому эффекту.
Как упоминалось ранее, форма и ориентация ледяных кристаллов имеют решающее значение для определения радиуса и яркости лунного кольца. Со временем ледяные кристаллы могут вращаться и кувыркаться в атмосфере, изменяя эффекты преломления. Лунные кольца поблекнут и исчезнут, когда кристаллы больше не будут выровнены должным образом для рассеивания света.
Положение Луны на небе влияет на перспективу лунного света, попадающего в облака. По мере того, как Луна движется или меняет высоту во время своего орбитального цикла, угол падения с облаками из ледяных кристаллов будет медленно меняться. Это может постепенно изменять ориентацию и радиус лунных колец с течением времени.
Верхние атмосферные ветры заставляют перистые облака перемещаться и смещаться географически с течением времени. Если облачный слой дрейфует или разлетается, он унесет ледяные кристаллы с линии, соответствующей луне, и положит конец эффекту лунных колец.
Большинство лунных колец длятся относительно короткий период времени, от нескольких минут до часа или двух максимум. Однако в игре задействовано много переменных, поэтому невозможно точно предсказать, как долго продлится любое отдельное событие с лунными кольцами.
Тем не менее, мы можем рассмотреть некоторые общие оценки:
Лунное кольцо 22°, являющееся наиболее распространенным типом, обычно сохраняется в течение около 30-45 минут при благоприятных атмосферных условиях. Более яркие и более определенные лунные кольца обычно сохраняются дольше, чем слабые, частичные дуги. Но опять же, все зависит от того, сохраняют ли ледяные облака точную конфигурацию вокруг Луны.
Лунные кольца чаще всего появляются в самые холодные месяцы зимы. С ноября по февраль в верхних слоях атмосферы наблюдаются оптимальные низкие температуры, необходимые для образования перистых облаков и кристаллов льда.
Весной и осенью также могут появляться случайные лунные кольца, когда на больших высотах существуют холодные погодные условия. Летние лунные кольца встречаются реже, но могут возникнуть, если холодный фронт приносит нужный слой ледяных облаков.
Лунные кольца, как правило, образуются чаще всего ночью или в ранние утренние часы, когда перистые облака наиболее многочисленны. Кристаллы льда, вызывающие оптические эффекты, возникают высоко в атмосфере на высоте около 20 000–30 000 футов.
В то время как большинство лунных колец длятся менее часа, время от времени случаются редкие наблюдения лунных гало, сохраняющихся гораздо дольше или демонстрирующих необычные свойства:
Жители Москвы наблюдали интенсивное лунное кольцо в 22°, которое длилось более 5 часов однажды ночью. Лунное кольцо впервые появилось около 22:00 и оставалось видимым до 3:00 утра следующего дня. Время от времени наблюдатели сообщали о том, что видели яркие цвета красного, желтого и зеленого вдоль участков кольца.
В июле 2006 г. по Европе распространилась историческая волна тепла, в результате чего установилась чрезвычайно высокая температура свыше 35 °C (95 °F). Несмотря на жару, лунное кольцо было видно в течение нескольких часов до рассвета 16 июля, вероятно, вызванное сильными струйными ветрами высоко в атмосфере.
В Вамего, штат Канзас, наблюдатели стали свидетелями редкого лунного кольца «ложное солнце», которое длилось более 2 часов ночью 15 февраля 2014 г. Ложные солнца – это яркие пятна света, вызванные преломлением света от Луны пластинчатыми кристаллами льда.
Жители Камберленда стали свидетелями редкого показа тройного лунного кольца ночью 31 января 2018 г., которое длилось около часа. Событие включало 22-градусное гало, окруженное двумя дополнительными более слабыми кольцами с радиусами 40° и 46°.
Самая длительная подтвержденная продолжительность одного непрерывного наблюдения лунного кольца составила чуть более 6 часов. Это чрезвычайно продолжительное лунное гало произошло в ночь с 28 на 29 ноября 1882 года в Англии во время снежных условий:
Это удивительно стабильное лунное кольцо, вероятно, образовалось в толстом слое устойчивых облаков из ледяных кристаллов, гонимых сильными высотными ветрами. Точное выравнивание сохранялось в течение нескольких часов, пока атмосфера окончательно не изменилась.
На другом конце спектра некоторые лунные кольца могут образовываться и исчезать очень быстро, прежде чем наблюдатели едва успеют их заметить. Вот несколько примеров некоторых отчетливо коротких лунных колец:
Эти мимолетные лунные кольца, вероятно, образовались в более тонких, неоднородных облаках из ледяных кристаллов, которые быстро разлетелись или изменили ориентацию. Короткие длительности иллюстрируют, насколько чувствительны лунные кольца к атмосферным условиям.
Подводя итог, лунные кольца обычно сохраняются в течение периодов времени от нескольких минут до часа или двух, в зависимости от стабильности облаков из ледяных кристаллов, окружающих Луну. Более короткие лунные кольца могут сохраняться всего несколько минут, в то время как продолжительные проявления могут в редких случаях продолжаться несколько часов. Продолжительность в конечном итоге определяется взаимодействующими факторами облачного покрова, погодными условиями, конфигурацией ледяных кристаллов, положением Луны и многим другим. При надлежащих стабильных условиях эти светящиеся лунные гало могут время от времени задерживаться, предоставляя наблюдателям за небом впечатляющее зрелище.