Что такое «гало»?

галоСамый простой ответ — радуга вокруг солнца. Радуга, которая создается не капельками воды (как обычная радуга), а радуга, которая создается ледяными кристалликами. Наблюдать гало на небе можно в любое время года, ночью и днем, вокруг солнца или луны и даже вокруг фонарей или ламп (последнее возможно только в холодную погоду).

Гало атмосферное оптическое явление, так же как радуга и северное сияние. Природа этого явления — дисперсия света в кристаллах льда. В отличии от капелек воды (которые отличаются только размером) ледяные кристаллы бывают разной формы и могут летать в воздухе разными способами: парить, вращаться, медленно падать и т.д. Поэтому радуга всегда располагается в одном месте на небе (нужно стать к солнцу спиной, чтобы ее увидеть), а гало бывают разных видов (около сотни).

Первая теория гало была дана французским физиком Э. Мариоттом (подробно физика образования гало описана тут на примере 22 гало).

Как отличить гало от радуги?

Радуга Гало
радугу наблюдают стоя спиной к солнцу гало (кроме нескольких редких видов) наблюдается около солнца
радуга полноцветная, в ней есть все цвета спектра (Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан) в большинстве случаев гало слабо окрашено, присутствует только красныи и оранжевый цвета, остальные видны хуже; в редких случаях гало бывает полноцветным
у радуги красный цвет на внешней стороне, ближе к центру фиолетовый у гало ближе к центру (солнцу) красный

Дальше я предлагаю различные способы описания и классификации гало по различным основаниям (признакам)

По расположению на небе

  • гало расположенные близко к солнцу: 22° гало и прилегающие к нему касательные дуги, паргелии, дуги Парри, Ловица, редкие гало пирамидальных кристаллов,световые столбы, эллиптические гало.
  • гало на расстоянии 46° и дальше от солнца: большое гало и его касательные дуги, 46 градусные дуги Ловица, зенитная и окологоризонтная дуги, 44° паргелии, 90° гало.
  • гало, охватывающие все небо: паргелический круг, солнечная петля, дуга Хастингса.
  • гало в противоположной солнцу части неба: 120° паргелии, дуги Вегнера, Гринлера, паргелии Лилеквиста, противосолнце, субсолнечная петля
  • отраженные в плоскости горизонта гало(суб гало): субсолнце, субпаргелии и другие суб- гало.

По окрашенности

  • белые гало: светлые, бесцветные,  белые дуги и пятна на небе: паргелический круг.
  • радужные гало, слабоокрашенные: только красный, оранжевый и белый цвет: 22° гало;
  • радужные гало, полноцветные: видны также синий и зеленый цвета: касательные дуги 46° гало, окологоризонтная дуга.

По частоте наблюдения

  • Часто наблюдаемые (несколько раз в год): 22° гало, паргелии (22°), касательные дуги (22°) (верхняя и нижняя касательная дуга, опоясывающее гало), световые столбы, зенитная дуга.
  • редкие гало (один раз в год, в несколько лет): 46° гало, 9° гало, касательные дуги (46°),  окологоризонтная дуга, паргелический круг, субсолнце
  • очень редкие гало (наблюдались всего несколько раз): дуги Ловица.
  • не наблюдаемые (предсказанные, но еще ни разу не фотографированные): 46° паргелии.

По удаленности источника света

  • Гало паралельных лучей света (Parallel-light halos, PLH). Это практически все гало от солнца, луны, планет и т.д., так как свет идущий от таких далеких источников можно моделировать параллельными лучами света.
  • Гало расходящихся лучей света (Divergent-light halos, DLH). К данному классу относятся гало от близких источников света, от прожекторов, фонарей, ламп и т.д. Для моделирования таких гало приходится учитывать, что в каждую точку пространства луч света попадает по разному (разные углы падения) и, соответственно, отражается по разному. Теория таких гало более сложная, а выглядят они в расходящихся лучах немного не так, как обычно.

По форме и ориентации кристаллов, образующих гало

Произвольно ориентированные кристаллы

22° и 46° гало

Горизонтально ориентированные колоннообразные кристаллы

Другие названия: шестигранные столбики (по форме похожие на карандаши) или ледяные иглы, с хорошо развитой главной осью

Горизонтально ориентированные плоские призмы

Другие названия: с плохо развитой главной осью, шестигранные пластинки

  • световые столбы (некоторые виды)
  • 22° паргелии
  • зенитная и окологоризонтная дуги
  • паргелический круг (один из способов его образования)
  • субсолнце
  • 120° паргелии
  • паргелии Лилеквиста (Liljequist parhelia)
  • субпаргелии и субпаргелический круг
  • субпаргелии Лилеквиста (Liljequist subparhelia)
  • superparhelia (artificial light source halo) ???
  • "upper subsun pillar" (artificial light source halo) ???
  • 44° паргелии

Ориентация Ловица (плоские вращающиеся пластинки)

  • дуги Ловица
  • отраженные дуги Ловица (Reflected Lowitz arcs (sub-Lowitz arcs))
  • 120° дуги Ловица (Lowitz arcs, 120° parhelic arcs)
  • 46° дуги Ловица (= 46° contact arcs)

Ориентация Парри (горизонтально ориентированные колоннообразные кристаллы с горизонтальными гранями)

  • Дуги Парри (22°)
  • Дуги Парри (46°)
  • дуга Хастингса (Hastings arc, Hastings anthelic arc)
  • Дуга Трикера (один из способов образования)
  • солнечная петля (heliac arc)
  • субсолнечная петля (subheliac arc)
  • subantheliac arc (= antisolar arc)

Случайно ориентированные пирамидальные кристаллы (odd radius halos)

  • 9° гало (van Buijsen's halo)
  • 18° гало (Rankin's halo)
  • 20° гало (Burney's halo)
  • 23° гало (Barkow's halo)
  • 24° гало (Dutheil's halo)
  • 35° гало (Feuillée's halo)

Ориентированные плоские пирамидальные кристаллы

  • 9° паргелии (= 9° plate arcs)
  • 18° паргелии (= 18° plate arcs)
  • 20° паргелии (= 20° plate arcs)
  • 23° паргелии (= 23° plate arcs)
  • 24° паргелии (= 24° plate arcs)
  • 35° паргелии (= 35° plate arcs)
  • odd radius heliac arc (= pyramidal heliac arc)

Ориентированные колоннообразные пирамидальные кристаллы

  • 9° tangent arcs (= 9° column arcs) - аналог опоясывающего гало
  • 18° tangent arcs (= 18° column arcs)
  • 20° tangent arcs (= 20° column arcs)
  • 23° tangent arcs (фотографии отсутствуют пока еще)
  • 24° tangent arcs (= 24° column arcs)
  • 35° tangent arcs (= 35° column arcs)

Гало, у которых нет достоверной теории

Многие гало пока не объясняются достоверно, существуют различные теории, версии. В таблицу с классификацией эти гало не включены. Эллиптические гало* (elliptical halos), различают по размеру

  • 1x
  • 2x
  • 3x
  • 4x

Кольцо Боттлингера (Bottlinger's rings), эллипс вокруг субсолнца, бывает двух размеров

*Нетипичные кристаллы обозначает то, они не могут быть объяснены обычными шестиугольными или пирамидальными кристаллами льда. Удовлетворительной теории пока нету.

Гало на кубических кристаллах* (Lascar display halos)

  • 19° дуги
  • 19° lateral arcs
  • 19° верхняя дуга
  • 19° нижняя дуга
  • 28° Гало (? Scheiner's halo)**
  • Lascar arcs (28° arcs)
  • upper tangent Lascar arc A
  • lower tangent Lascar arc
  • supralateral Lascar arcs
  • infralateral Lascar arcs
  • 28° паргелии
  • 28° верхний паргелий

* Кубические ледяные кристаллы были предложены для объяснения фотографии в Чили 1997. Это объяснение не достаточно подтверждено и имеет некоторые слабые места, но оно лучшее из всех что есть. Наблюдение 1997 года было уникальным, ничего подобного никогда не описывалось и не встречалось нигде ранее.Достоверно известно только одно: шестиугольными кристаллами его объяснить невозможно.

** 28° гало часто называют "Scheiner's halo", Однако не совсем ясно, что на самом деле наблюдал Scheiner, и это название спорно.

Групповые или сложно определяемые эффекты

Ряд наблюдаемых гало (фрагментов) сложно или даже невозможно разделить, определить из каких видов состоит наблюдение, тогда используются групповые (общие названия). К таким относятся 

  • ноги паргелия — либо световой столб от паргелия либо Reflected Lowitz arcs,
  • рукавицы (рукавички, солнце в рукавичках) — боковая часть малого гало вместе с паргелием
  • гало Бугера (Bouguer's Halo) — совместное наблюдение малого гало и туманной радуги.

Необъясняемые гало

  • Moilanen arc (= M-arc) — есть несколько различных теорий, которые более-менее точно подтверждаются расчетами.
  • 5° гало (= 6° halo)
  • 12° гало
  • Паргелические вспышки (Parhelia flares)

Все эти гало были сняты, но даже приблизительно обоснования их нет. Информация о редких гало основана на материалах Jarmo Moilanen www.somerikko.net, сообщениях и комментариев в haloreport (Ice Crystal Halos), а так же на переписке с Агнес и Марко (за что им большое спасибо).

Названия некоторых редких гало пока не переведены, поскольку в русскоязычной литературе ни разу не употреблялись. Со временем попробую найти адекватный перевод.

Поляризация

Поляризация света, исходящего от гало, возникает за счет двух процессов: обычного (френелевского) преломления и двойного лучепреломления в кристаллах. Последнее оказывается определяющим поляризационные характеристики.

По существу, каждая компонента двойного лучепреломления дает свое гало, они смещены друг относительно друга на 0,11°. На внутреннем красном крае видна только одна компонента, и степень ее поляризации полная (100%), а далее в сторону от Солнца поляризация уменьшается из-за наложения второй поляризационной компоненты. На расстоянии 0,5° появляется второй максимум поля поляризации с характером поляризации, обратным первому. Полный максимум поляризации можно видеть только в монохроматическом красном свете, другие цветные максимумы из-за их наложения друг на друга не прослеживаются.

Высокая степень поляризации наблюдается у внутренних краев паргелиев, у касательных дуг, у околозенитной дуги.

Средняя степень поляризации в белом свете у гало 22° около 4%, а у гало 46° около 16%. Этот максимум поляризации можно увидеть визуально, если смотреть через поляризационный фильтр или призму Николя.

60 Comments

  1. В начале февраля этого года снял вот это видео: http://www.youtube.com/watch?v=qFbOwyp4BHo Тогда не знал, что за эффект... Сейчас совершенно случайно попал на этот сайт, почитаю... :)

  2. Году в 1993 или 1994 в Краснодаре после полудня наблюдал очень редкое гало:
    четыре совершенно одинаковых по яркости Солнца, по всем сторонам света, проходящее через них сплошное горизонтальное кольцо, и вертикальные лучи через каждое Солнце. Помню хватал прохожих чтобы они тож посмотрели, да всем было пофиг, такое было время. Все было снято на видео-затерялось однако. Погода быля ясная и безветренная, в воздухе легкая дымка.

  3. добрый день.Вчера, 23.02.13, в Днепродзержинске (Днепропетровская обл., Украина)с 20:30 наблюдали с разных районов города слабо окрашенное гало (верхнюю и нижнюю его дуги цвета облаков)вокруг луны и парселену с левой стороны (была видна с самой высокой точки). С 21 часа проявились чёткие и довольно яркие ВСЕ цвета спектра на обеих дугах - потрясающее зрелище на две трети ночного неба. Была ещё заметна прерывающаяся, слабо окрашенная полудуга, расположенная как бы по "экватору" и доходящая до парселены (видна не всем наблюдателям). Мои попытки заснять это чудо остались безуспешными из-за моих слабых познаний в искусстве фотографии и возможностей фотоаппарата.
    Снимки паргелия в октябре 2008 и 2010 и удались лучше, но тогда я не располагала информацией об этом атмосферном явлении. Могу выложить, если они представляют для Вас какой-то интерес.
    Знакомство с Вашим сайтом произошло случайно, в начале февраля, чему я очень рада - ведь благодаря этому "случаю" мне вчера удалось вывести на вечерний ветер и холод многих и теперь они знакомы воочию с явлением в атмофере по имени ГАЛО:))

  4. согласна, действительно повезло! сегодня для нас это - тема дня и ни у кого нет фото :( Родственники возвращались с дачи через поле (завидую возможностям их обзора) и наблюдали три отчётливых замкнутых круга, правда ещё не окрашенных.

  5. Доброго времени суток!
    Пишу сценарий, и очень нужна Ваша помощь в вопросе:
    бывают ли паргелии над морем?
    Подобных фото на вашем сайте что-то не нашла.
    В моём, данном случае паргелий должен быть над Белым морем осенью/весной.
    Или придётся в сценарии наврать? ;)
    Спасибо.

  6. Владимир! везде присутствует слово,в оределении гало,ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ. Я наблюдал полноцветное ГАЛО,хотя написано,что оно бывает редко.И так как цвет присутствует наоборот,красный у солнца.Не может ли это быть ,оптическим явлением ,работы какой нибудь установки???

    • не совсем понял ваш комментарий.
      яркие, в том числе и красные, цвета спектра наблюдаются только у некоторых видов гало: зенитная/окологоризонтальная дуга, касательные дуги, паргелий. Для наблюдения этих видов гало кристаллы льда должны быть ориентированы определенным образом. Другие гало наблюдаются когда кристаллы льда просто есть, или по другому ориентированы. Физический эффект — преломление всета в кристалле всегда одинаковый, но если все кристаллы расположены произвольно - мы наблюдаем только слабоокрашеное малое гало, иногда просто различие в интенсивности света на небе, а если появляется упорядоченность и все кристалы преломляют свет в одном направлении, то он уже не смешивается и виден по отдельности, как в радуге.

  7. Я неоднократно наблюдал Гало,всевозможные.И меня заинтересовало явление,которое происходило в это время.На отражение кристалов это не похоже.Кое что есть здесь http://forum.kosmopoisk.ru/index.php?topic=5532.0 Правда,там больше словоблудия,но фотографии гало есть,как целиком,так и увеличенные участки.Только,что бы просматривать фото нужно зарегестрироваться на форуме,гостю почему то такой привелегии не дают.

  8. Хотелось бы поднять эту тему на форуме КП.Было бы интересно всем.Сегодня открою новую ветку,был бы очень признателен за ваши коммментарии.

    У меня есть несколько фото Гало,которые не поддаются объяснению теории отражении ледяных кристалов.

  9. Владимир! Был бы очень признателен, сли бы вошли на сайт Космопоиска, нужна ваша консультация...

    Дело в том, что я не знаю, как загружать фото на ваш сайт, а в КП я уже обжился..
    Вообшето есть фото и бесцветных Гало.. И вообше прочитал,что переодичность наблюдений 90–120 дней. Периодичность 1–2 раза в месяц, это норма или какая то аномалия?

    • нормы наблюдений - это как средняя температура по больнице, все очень и очень приблизительно. Все зависит от погоды, от климата. У нас в в восточной европе, вдали от моря гало чаще наблюдаются весной, бывает 3-5 раз в неделю, а то и каждый день. Летом затишье, пару наблюдений в месяц. Осень 2013 выдалась для наблюдений совсем неудачной, по несколько наблюдений за все время (данные от разных наблюдателей с разных городов).

      на форуме вашем я зарегистрировался. буду смотреть, ок.

      • У нас во Владимирской области, как я начал наблюдать три года назад, гало чуть ли не каждый день летом, в июне я дней 10-14 насчитал, но в июле-августе было много пасмурной дождливой погоды, зато в прошлом году в июле и в августе бывало, что по несколько дней подряд гало.

  10. Спасибо! vVv6 я сразу увидел.У меня своя теория Гало.Но я панимаю,их более сотни.То ,что интересует меня ,скорее всего одно или два из сотни.Нужно просто выискать его и искать ,то что нужно мне только в тех снимках.В той категории Гало.Одно фото у вас нашел....Разместил на форуме КП.

  11. Владимир!На вашем форуме,нашел интересующую меня фотографию.Фото №1 вот здесь http://www.atoptics.co.uk/fz424.htm но почему то не копируется изображение!

  12. Владимир!Все таки Гало,не попадающие под теорию кристаллов,это порталы в иные миры.Мой яндекс диск http://yadi.sk/d/aHCHJDEJ6jknd папка 18 января техника ведения воздушного боя НЛО

    • вам вероятно нравятся заставки для фотографий, пока они не загрузились в виде НЛО =)
      а серьезно - гало, много фото, красивые. а все точки, пятна и т.п. - появляются на тех фото, где ошибочный фокус, рассматривать их как что-то реальное в атмосфере - нет смысла.

      • нестеров николай

        Владимир!Я не понимаю,что такое заставки для фотографий?Реальная скорость объектов настолько велика,что глаз не успевает их рассмотреть.Папка 18 января "тактика ведения..."это по кадровая разбивка видеофайла.1 км объект проходит за 1\15 секунды.В одной секунде видеофайла 30 кадров,успевает регистрировать не более 4 кадров во время движения.Но динамика прослеживается реально.

  13. нестеров николай

    Владимир!Есть ли у Вас статистика наблюдений с базой данных по погоде.Пытался привязать свои наблюдения к погоде,ни одного совпадения.

    • статистики нет, хотя было пару идей, как это можно сделать. На одном из метеосайтов, сейчас уже не помню каком, можно скачать в текстовом формате статистику о погоде. там есть данные типа солнечно/пасмурно, температура, даже тип облаков.

      у меня наблюдения собраны в экселевском файле - тоже можно обработать. даже вручную, задав несколько формул в экселе.
      что можно сделать - построить корреляцию меджу солнечными днями и наблюдениями, меджу типами облаков.. думаю что наличие перистых - это 50% наблюдать гало в этот день.. но реально я таким исследованием не занимался. хотя обдумывал :)

  14. Владимир! Не могли бы Вы провести статистику по наличию в местах наблюдения Гало,геологических,тектонических разломов?

    Расположение глубинных разломов определяется и картируется (картографируется) на поверхности Земли с использованием дешифрирования космических снимков, геофизических методов исследования — разнообразных видов сейсмического зондирования земной коры, магнитной съемки, гравиметрической съемки. Также часто применяются и геохимические методы — в частности, радоновая и гелиевая съемка. Гелий, как продукт распада радиоактивных элементов, насыщающих верхний слой земной коры, просачивается по трещинам, поднимается в атмосферу, а затем в космическое пространство. Такие трещины и особенно места их пересечения, обладают высокими концентрациями гелия. Это явление было впервые установлено российским геофизиком И. Н. Яницким во время поисков урановых руд, признано как научное открытие и занесено в Государственный реестр открытий СССР под № 68 с приоритетом от 1968 г . в следующей формулировке: «Экспериментально установлена неизвестная ранее закономерность, заключающаяся в том, что распределение аномальных (повышенных) концентраций свободного подвижного гелия зависит от глубинных, в том числе рудоносных, разломов земной коры».[1]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>