Войти
A гало 22 ° вокруг Солнца, как видно в небе над базовым лагерем Аннапурны, Аннапурна, Непал 
Сверху вниз:. A циркумзенитальная дуга, супралатеральная дуга, дуга Парирования, верхняя касательная дуга и гало 22 ° Halo (от греч. ἅλως, halōs) - это название семейства оптических явлений. светом (обычно от Солнца или Луны), взаимодействующим с кристаллами льда, взвешенными в атмосфере. Ореолы могут иметь множество форм, от цветных или белых колец до дуг и пятен на небе. Многие из них появляются около Солнца или Луны, но другие встречаются где-то в другом месте или даже в противоположной части неба. К наиболее известным типам ореолов относятся круговое ореол (правильное название ореол 22 ° ), световые столбы и солнечные псы, но случаются многие другие; некоторые из них довольно распространены, а другие (чрезвычайно) редки.
кристаллы льда, ответственные за ореолы, обычно подвешены в перистых или перисто-слоистых облаках в верхней тропосфере (5 –10 км (3,1–6,2 мили)), но в холодную погоду они также могут плавать у земли, и в этом случае их называют алмазной пылью. Конкретная форма и ориентация кристаллов определяют тип наблюдаемого гало. Свет отражается и преломляется кристаллами льда и может расщепляться на цвета из-за дисперсии. Кристаллы ведут себя как призмы и зеркала, преломляя и отражая свет между своими гранями, посылая лучи света в определенных направлениях. Атмосферные оптические явления, такие как гало, использовались как часть сведений о погоде, которые были эмпирическим средством прогнозирования погоды до того, как была разработана метеорология. Они часто указывают на то, что в течение следующих 24 часов пойдет дождь, поскольку вызывающие их перисто-слоистые облака могут указывать на приближающуюся фронтальную систему.
К другим распространенным типам оптических явлений, связанных с каплями воды, а не с кристаллами льда, относятся слава и радуга.
В то время как Аристотель упоминал ореолы и паргелии, в древности первыми европейскими описаниями сложных проявлений были описания Кристофа Шейнера в Риме (около 1630 г.), Гевелия в Данциге (1661) и Тобиас Ловиц в Санкт-Петербурге (ок. 1794). Китайские наблюдатели записывали их на протяжении столетий, причем первым упоминанием был раздел «Официальной истории династии Чин» (Чин Шу) в 637 г., посвященный «Десяти ореолам», в котором приводятся технические термины для 26 явлений солнечных гало.
Так называемая «Картина Солнечной Собаки» (Vädersolstavlan), изображающая Стокгольм в 1535 году и небесное явление того времени, интерпретировавшееся как зловещее предзнаменование Хотя в основном известно и часто цитируется поскольку это самое старое цветное изображение города Стокгольм, Vädersolstavlan (шведский ; «Картина Солнца Солнца», буквально «Картина Солнца Погоды»), возможно, также одно из самых старых известных изображений ореола, включая пару солнечных собак. В течение двух часов утром 20 апреля 1535 года небо над городом было заполнено белыми кругами и дугами, пересекающими небо, в то время как вокруг солнца появлялись дополнительные солнца (то есть солнечные собаки).
Световой столб, или солнечный столб, выглядит как вертикальный столб или столб света, поднимающийся от солнца на закате или восходе солнца, хотя он может появляться под солнцем, особенно если наблюдатель находится на большой высоте или высоте. Причиной этого явления являются гексагональные пластинчатые и столбчатые кристаллы льда. Пластинчатые кристаллы обычно образуют столбы только тогда, когда солнце находится в пределах 6 градусов от горизонта; кристаллы-столбики могут вызвать столб, когда солнце поднимается на 20 градусов над горизонтом. Кристаллы имеют тенденцию ориентироваться почти горизонтально, когда они падают или плавают в воздухе, а ширина и видимость солнечного столба зависят от ориентации кристалла.
Световые столбы также могут образовываться вокруг луны, уличных фонарей или других ярких источников света. Столбы, образующиеся из наземных источников света, могут казаться намного выше, чем те, что связаны с солнцем или луной. Поскольку наблюдатель находится ближе к источнику света, ориентация кристалла имеет меньшее значение при формировании этих столбов.
Кристаллы льда (только четыре представлены выше) образуют ореол 22 °, причем красный и синий свет преломляются под немного разными углами. Среди лучших - Известным ореолом является ореол 22 °, часто называемый просто «ореолом», который выглядит как большое кольцо вокруг Солнца или Луны с радиусом около 22 ° (примерно ширина вытянутой руки на расстоянии вытянутой руки). Кристаллы льда, образующие ореол 22 °, ориентированы в атмосфере полуслучайно, в отличие от горизонтальной ориентации, необходимой для некоторых других ореолов, таких как солнечные псы и световые столбы. В результате оптических свойств задействованных кристаллов льда свет не отражается внутрь кольца, в результате чего небо становится заметно темнее, чем небо вокруг него, и создается впечатление «дыры в небе». Гало 22 ° не следует путать с короной, которая представляет собой другое оптическое явление, вызванное каплями воды, а не кристаллами льда, и которое имеет вид разноцветного диска, а не кольца.
Другие ореолы могут образовываться под углом 46 ° к солнцу, или на горизонте, или вокруг зенита, и могут выглядеть полностью нимбы или неполные дуги.
Кольцо Боттлингера - это редкий тип ореола, который имеет эллиптическую форму вместо круглой. Он имеет небольшой диаметр, что делает его очень трудным для просмотра в бликах Солнца и с большей вероятностью будет замечен вокруг тусклого Субсолнца, часто видимого с горных вершин или с самолетов. Кольца Боттлингера еще недостаточно изучены. Предполагается, что они образованы очень плоскими пирамидальными кристаллами льда с гранями под необычно малыми углами, горизонтально подвешенными в атмосфере. Эти точные и физически проблемные требования объясняют, почему ореол встречается очень редко.
На англо-корнуоллском диалекте английского языка, ореол вокруг солнца или Луна называется глазом петуха и является знаком плохой погоды. Этот термин связан с бретонским словом kog-heol (солнечный петух), которое имеет то же значение. В Непале ореол вокруг солнца называется Индрасабха с коннотацией суда собрания лорда Индры - индуистского бога молнии, грома и дождя.
Природные явления могут быть воспроизведены искусственно несколькими способами. Во-первых, с помощью компьютерного моделирования или, во-вторых, экспериментальным путем. Что касается последнего, можно либо взять монокристалл и повернуть его вокруг соответствующей оси / осей, либо применить химический подход. Еще один и более косвенный экспериментальный подход - найти аналогичные геометрии рефракции.
Эксперимент по демонстрации аналогичной рефракции для циркумзенитальной дуги. Здесь это ошибочно обозначено как искусственная радуга в книге Гилбертса . Этот подход использует тот факт, что в некоторых случаях средняя геометрия преломления через кристалл льда может имитироваться / имитироваться посредством преломления через другой геометрический объект. Таким образом, циркумзенитальная дуга, циркумгоризонтальная дуга и дуги парирования солнечной пещеры могут быть воссозданы посредством преломления через осесимметричные (т.е. непризматические) статические тела. В особенно простом настольном эксперименте искусственно воспроизводятся красочные околозенитные и окгоризонтальные дуги, используя только стакан с водой. Рефракция через цилиндр воды оказывается (почти) идентична усредненной по вращению рефракции через вертикальный гексагональный ледяной кристалл / пластинчатые кристаллы, тем самым создавая ярко окрашенные околозенитные и окологоризонтальные дуги. Фактически, эксперимент с жидким стеклом часто путают с изображением радуги, и он существует по крайней мере с 1920 года.
Следуя идее Гюйгенса о (ложном) механизме паргелии 22 °, можно также осветить ( сбоку) заполненный водой цилиндрический стакан с внутренним центральным препятствием в половину диаметра стакана для достижения при проецировании на экран внешнего вида, очень напоминающего parhelia (см. сноску [39] в Ref. или см. здесь), т.е. внутренняя красная кромка, переходящая в белую полосу под большими углами по обе стороны от направления прямой передачи. Однако, несмотря на то, что визуальное совпадение близко, этот конкретный эксперимент не включает механизм ложной каустики и, следовательно, не является настоящим аналогом.
Самые ранние химические рецепты для создания искусственных ореолов были предложены Брюстером и дополнительно изучены А. Корню в 1889 году. Идея заключалась в создании кристаллов путем осаждения из раствора соли.. Таким образом образующиеся бесчисленные маленькие кристаллы при освещении светом будут вызывать ореолы, соответствующие конкретной геометрии кристалла и ориентации / выравниванию. Несколько рецептов существуют и продолжают открываться. Кольца - частый результат таких экспериментов. Но также таким образом были искусственно созданы дуги Парри.
Самые ранние экспериментальные исследования гало-феноменов были приписаны Огюсту Браве в 1847 году. Браве использовал равностороннюю стеклянную призму, которую он вращал вокруг ее вертикальной оси. При освещении параллельным белым светом образуется искусственный паргелийский круг и многие из встроенных паргелий. Точно так же А. Вегенер использовал гексагональные вращающиеся кристаллы для создания искусственных субпаргелий. В более поздней версии этого эксперимента было обнаружено гораздо больше встроенных паргелий с использованием коммерчески доступных гексагональных кристаллов стекла BK7. Подобные простые эксперименты можно использовать в образовательных целях и в демонстрационных экспериментах. К сожалению, с помощью стеклянных кристаллов невозможно воспроизвести околозенитную дугу или окологоризонтальную дугу из-за полного внутреннего отражения, препятствующего необходимым траекториям лучей, когда 
Еще раньше, чем Браве, итальянский ученый Ф. Вентури экспериментировал с заостренными призмами, заполненными водой, чтобы продемонстрировать околозенитная дуга. Однако позже это объяснение было заменено правильным объяснением CZA Бравэ.
Искусственный ореол, проецируемый на сферический экран. Видны: тангенциальные дуги, дуги Парри, (суб) паргелия, паргелический круг, гелиакические дуги Кристаллы искусственного льда были использованы для создания ореолов, которые иначе недостижимы при механическом подходе с использованием кристаллов стекла, например околозенитные и околегоризонтальные дуги. Использование кристаллов льда гарантирует, что образующиеся ореолы имеют те же угловые координаты, что и природные явления. Другие кристаллы, такие как NaF, также имеют показатель преломления, близкий к ледяному, и использовались в прошлом.
Для создания искусственных гало, таких как касательные дуги или описанное гало. нужно повернуть одиночный столбчатый гексагональный кристалл вокруг двух осей. Точно так же дуги Ловица могут быть созданы путем вращения монокристалла-пластины вокруг двух осей. Это можно сделать с помощью сконструированных гало-машин. Первая такая машина была построена в 2003 году; последовали еще несколько. Если поместить такие машины внутрь сферических проекционных экранов и по принципу так называемого преобразования неба, аналогия почти идеальна. Реализация с использованием микроверсий вышеупомянутых машин позволяет получить достоверные без искажений проекции таких сложных искусственных ореолов. Наконец, наложение нескольких изображений и проекций, созданных такими гало-машинами, можно объединить для создания единого изображения. Полученное в результате наложение изображение представляет собой представление сложных естественных гало, содержащих множество различных ориентационных наборов ледяных призм.
Экспериментальное воспроизведение круговых гало является наиболее сложным с использованием монокристалла. только, в то время как это самый простой и обычно достигается с помощью химических рецептов. Используя монокристалл, необходимо реализовать все возможные трехмерные ориентации кристалла. Недавно это было достигнуто двумя способами. Первый использует пневматику и сложную оснастку, а второй использует машину случайного блуждания на базе Arduino, которая стохастически меняет ориентацию кристалла, встроенного в прозрачную тонкостенную сферу.
360 градусов Солнечное гало., Мадрид 25-3-2017
Лунный гало
A описанный гало (внешнее кольцо, частично видимое внизу слева и вверху слева / справа) вместе с нимбом 22 ° (внутреннее кольцо)
Солнце столб в Сан-Франциско
ореол 22 ° вокруг Солнца, над зданием PT Semen Padang в Padang, Индонезия, 2 октября, 2009, 11:09.
Атмосферные температуры, ответственные за образование кристаллов льда вокруг гало 22 °, при наблюдении через тепловизор (° C). Самого гало в тепловом спектре нет. Солнце частично видно в верхней части изображения.
Отображение сложного ореола (ореол 22 °, солнечные лучи, верхняя касательная дуга, верхняя и нижняя солнечный столб, паргелический круг, супралатеральная дуга ), наблюдаемый в Les Ménuires (высота ≈2200 метров), Рона-Альпы, Франция, 23 января 2015 г., во время заката в 16:30
Солнце с Sun Dogs в Hoherodskopf / Германия - 15 июля 2017 года.
Ограниченный ореол (внешнее кольцо) вместе со сравнительно редким ореолом 9 ° (внутреннее кольцо), вызванное пирамидальными кристаллами льда. Мидсленд, Нидерланды, 2019.
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Halo. |
