Что такое «гало»?

гало в МинскеСамый 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).

Теория гало была разработана французским физиком Э. Мариоттом. 

Осторожно! физика.
Кристаллы льда в нашей вселенной имеют определенную форму — шестиугольной призмы. Свет может пройти через такой кристаллик напрямую, либо повернув в сторону. Минимальный угол, на который отклоняется луч света — примерно 22 градуса (это следует из геометрии, как ни крути призму, меньший угол не получится, законом преломления и отражения света, оптических свойств льда).  Поэтому, если смотреть на солнце через облако с кристалликами льда (см. условия возникновения гало, когда такое может быть), то наблюдатель увидит солнце, окруженное кругом — узкой светящейся радужной (или просто светлой или красно-желтая) полосой на расстоянии 22 градуса (1/8 всего небосвода) от солнца. Этот круг сформирован теми кристалликами, которые были повернуты ровно так, чтобы свет отклонился на минимальный угол. За светлым кругом небо немного светлее, чем внутри — эту засветку создают кристаллы, ориентированные произвольно. В облаке кристалликов очень много, поэтому всегда есть самые различные ориентации и формы.
Такой круг и называется гало (гало = круг, на одном из языков), конкретно 22 градусным гало. Но всего известно около сотни различных видов гало, они отличаются различным путем прохождения света через кристалл, размерами и ориентацией кристалла.

Как отличить гало от радуги?

РадугаГало
радугу наблюдают стоя спиной к солнцугало (кроме нескольких 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 фиолетовыйу гало ближе к центру (солнцу) красный

 

Как отличить гало от северного сияния?
Есть один вид гало, наблюдаемый зимой, который часто путают с северным сиянием, называется световой лес

световой лес на станции Беллинсгаузен

Северное сияние, аврораГало, световой лес
наблюдается преимущественно ночью в северных широтах, очень редко, после очень больших вспышек на солнце и в средних широтах (примерно до 50 градуса северной широты)световой лес наблюдается зимой, ночью, в сильный мороз. Образуется световыми столбами от нескольких источников
Северное сияние зеленое (свечение кислорода) или реже красноецвет фонарей (гало — это тот же самый отраженный или преломленный цвет), синеватый от ртутных ламп и желтый от натриевых

лунное гало и полярное сияниеНайдите гало на картинке

 

Дальше информация только для заинтересованных, кому интересно разобраться более подробно что такое гало и какое оно бывает.  

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
  1. световые столбы (некоторые виды)
  2. касательные дуги (22°)
  3. паргелический круг (один из способов его образования)
  4. касательные дуги 46°
  5. дуга Вегнера
  6. дуги Гринлера, (Greenler arcs, diffuse arcs, diffuse anthelic arcs A B)
  7. антгелий
  8. Дуга Трикера (один из способов образования)
  9. subheliac arc
  • Горизонтально ориентированные плоские призмы
    Другие названия: с плохо развитой главной осью, шестигранные пластинки
  1. световые столбы (некоторые виды)
  2. 22° паргелии
  3. зенитная и окологоризонтная дуги
  4. паргелический круг (один из способов его образования)
  5. субсолнце
  6. 120° паргелии
  7. паргелии Лилеквиста (Liljequist parhelia)
  8. субпаргелии и субпаргелический круг
  9. субпаргелии Лилеквиста (Liljequist subparhelia)
  10. superparhelia (artificial light source halo) ???
  11. "upper subsun pillar" (artificial light source halo) ???
  12. 44° паргелии
  • Ориентация Ловица (плоские вращающиеся пластинки)
  1. дуги Ловица
  2. отраженные дуги Ловица (Reflected Lowitz arcs (sub-Lowitz arcs))
  3. 120° дуги Ловица (Lowitz arcs, 120° parhelic arcs)
  4. 46° дуги Ловица (= 46° contact arcs)
  • Ориентация Парри (горизонтально ориентированные колоннообразные кристаллы с горизонтальными гранями)
  1. Дуги Парри (22°)
  2. Дуги Парри (46°)
  3. дуга Хастингса (Hastings arc, Hastings anthelic arc)
  4. Дуга Трикера (один из способов образования)
  5. солнечная петля (heliac arc)
  6. субсолнечная петля (subheliac arc)
  7. subantheliac arc (= antisolar arc)
  • Случайно ориентированные пирамидальные кристаллы (odd radius halos)
  1. 9° гало (van Buijsen's halo)
  2. 18° гало (Rankin's halo)
  3. 20° гало (Burney's halo)
  4. 23° гало (Barkow's halo)
  5. 24° гало (Dutheil's halo)
  6. 35° гало (Feuillée's halo)
  • Ориентированные плоские пирамидальные кристаллы
  1. 9° паргелии (= 9° plate arcs)
  2. 18° паргелии (= 18° plate arcs)
  3. 20° паргелии (= 20° plate arcs)
  4. 23° паргелии (= 23° plate arcs)
  5. 24° паргелии (= 24° plate arcs)
  6. 35° паргелии (= 35° plate arcs)
  7. odd radius heliac arc (= pyramidal heliac arc)
  • Ориентированные колоннообразные пирамидальные кристаллы
  1. 9° tangent arcs (= 9° column arcs) - аналог опоясывающего гало
  2. 18° tangent arcs (= 18° column arcs)
  3. 20° tangent arcs (= 20° column arcs)
  4. 23° tangent arcs (фотографии отсутствуют пока еще)
  5. 24° tangent arcs (= 24° column arcs)
  6. 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.

Leave a Reply

61 Comments

  1. У нас было днем гало. Расстояние не более 500 метров от нас, а кжетяся, как будто за сотню километров от нас в небе отражение Солнца

    • а фотографию сделали?

      у нас сейчас тоже есть гало, паргелии вокруг солнца. Мороз -18 :)
      фотографии выложу вечером

      • А у нас  ночью 16.01.11 лунное гало было....

        • у вас — это в Казани? если было ночью, есть вероятность, что и днем повторится. Снимайте :)

          • Нет у нас это в России в Оренбургской области...сегодня ночью...часа 2-3 держалось это явление...совершенно случайно увидела, очень удивилась, необычайно красиво....идеальная окружность вокруг луны была, на улице было мороз....когда искала в интернете об этом явлении информацию..попала на ваш сайт...у меня не получилось сфотографировать, но мой друг сказал, что сфотографировал и когда у меня будет эта фотография я вам пришлю
             

          • Во во я тоже видел! Я сначала Лёлке не поверил, а потом сам увидел! Самое интересное,что в нутри окружности небыло облаков,как будто их вырезали.

  2. Фотографию не сделали. Сейчас у нас -30. Если погода будет ясная, сделаю обязательно. Выглядит как Солднце посредине и по половинке Солнца по краям

  3. 1.01.2010 в небе над Омском, в полдень, наблюдал Гало весьма продолжительно - более 2-х часов. тепература воздужа днем была - 26, сделал фото и видео с КПК, стало интересно, что же я видел, поиск в сети привел на ваш сайт, теперь "пробую на вкус" новую терминологию, спасибо за ваш труд)))

  4. Галина Федотова

    О гало слышала и раньше и видела фото (1998 г.).
    Но впервые увидела гало лично 3 июля 2010 г. у себя на дачном участке, который находится в Моск. обл. Рузский район в д.Усадково сад. тов. "Дубрава".
    Наблюдала радужное кольцо вокруг солнца с 13:00 до 14:15. Необыкновенно! Сфотографировать полностью круг не удавалось.Всё же один кадр получился, правда бледно.
    Зато сделала фото полного круга через отражение в тёмных очках соседки.Попыталась побольше узнать о гало через интернет и обнаружила Ваш проект.Сколько всего удивительного я увидела.
    Я люблю наблюдать за небом и делаю фото. Как оно прекрасно!
    Ценю Ваш труд и Вашу устремленность к глубокому познанию природных явлений.Фото (03.07.2010 и 16.05.1998) пришлю позже, возможно через 2-3 дня.

    Upd. http://ice-halo.net/archives/2907

  5. Как удивительно! К сожалению, пока такое явление воочию увидеть не удалось... Надеюсь, все впереди ))

  6. Вчера,23 октября, наблюдала лунное гало. Очень красиво. Видела такие явления много раз за свою жизнь, и солнечные и лунные. Чаще всего очень похожие друг на друга. Вчерашнее явление не сфотографировала. Оно тоже было похоже на то, что я видела уже много раз. К сожалению, я не разбираюсь в терминах и не знаю, что такое паргелий, поэтому не могу описать это явление с точки зрения астрономии.

    Мне вспоминается один случай из моей жизни, который произошел 26 или 27 лет назад. Как я теперь понимаю, тогда я тоже видела гало, но не лунное и не солнечное. Вечером я вышла на балкон и была поражена тем, что увидела. На темном безоблачном небе висела яркая звезда, а вокруг нее было гало, очень большой диск. Через несколько минут со стороны горизонта взлетела новая звезда с точно таким же диском и остановилась рядом с первой звездой. Через час этих звезд со сетящимися дисками вокруг было уже около десятка. Надо ли говорить, как это было красиво.

    А происходило все это на Дальнем Востоке, в Амурской области, в сентябре. Как мы все потом узнали – это уничтожали ракеты средней дальности согласно государственнного проекта. Уже под утро на горизонте с запада,откуда в течение нескольких часов вылетали ракеты, стало видно свечение ярко зеленого цвета. Оно было похоже на реку, которая берет начало где-то в небе,и, расширяясь впадает за горизонт. Не знаю, понятно ли объяснила, но впечатление от увиденного осталось со мной на всю жизнь.

    • гало вокруг звезды - очень редкое явление, и если бывает, то это световой столб. Чтобы заметить круг от звезды ужно быть далеко от засветки, от городов, ночь безлунной и т.п.
      скорее это было другое оптическое явление, типа короны, ну, или если это были ракеты - то свечение от двигателей ракеты.

      Северное сияние - маловероятно, широта как в Минске. Скорее примеси (ракетное топливо, дым, остатки от взрыва и т.п.) высоко в атмосфере окрасились солнцем.

  7. А причем тут астрономия?

    И вы не спутали диск вокруг звезд с кольцом? Диск это не гало, а корона.
    А свечение, скорее всего было полярным сиянием.

  8. Ну для полярного сияния это далековато. Может я неправильно объяснила, но круг вокруг звезды был похож именно на гало. И наблюдалось это явление в течение нескольких часов. Они взлетали и зависали над головой, окруженные окружностями, никуда не перемещаясь и не исчезая в течение нескольких часов. Кроме того, это же были не звезды, а ракеты, которые мы наблюдали в виде ярких светящихся точек. Это же было ночью. Днем наверняка мы бы ничего не увидели.

    • Ничего, не далековато. В максимуме солнечной активности такие бури бывают, что и до этих широт сияние достает.
      А вот что вокруг звездообразного гало может существовать не верю я и все. какова была звездная величина это ракеты? определите пожалуйста.

      "никуда не перемещаясь и не исчезая в течение нескольких часов."
      Фантастика. Как же ракеты с рабочими движками столько часов в атмосфере пробыли?

  9. Я просто рассказала что видела. А верить или нет - это ваше право. Доказывать я ничего не собираюсь. К тому же ракеты не с рабочими движками, а только след от них. Их же уничтожали.

  10. Тогда вообще не ясно - следы уничтожения были точными, и при этом не смещаясь горели несколько часов. Может объясните?

  11. Я для того и рассказала, чтобы мне кто-нибудь объяснил, что я видела. Должен же найтись хоть один человек, кто понимает это. Или хотя бы видел нечто подобное

  12. Джейхун, 17 января 2011 года, примерно  22:00-23:00, г. Баку
    Я тоже разделяю впечатление с Ольгой, я тоже был свидетелем этого видения. сегодня ночью…часа 2-3 держалось это явление…совершенно случайно увидел, никогда раньше не видел подобного,  необычайно красиво….идеальная окружность вокруг луны была, на улице было мороз….когда искал в интернете об этом явлении информацию..попала на ваш сайт… жаль что у меня тоже не получилось сфотографировать.

  13. Сегодня в Элисте (Калмыкия) можно наблюдать явление подобное гало. Многие не видят радугу, а сразу обращают внимание на темный круг около солнца и пугаются. Одна девушка даже начала причитать, что мол, это же не конец света...
    а мне помнится, несколько лет назад во время молитв Богдо Гегяна тоже было такое. Значит это хороший признак)))

  14. И заметьте, сейчас вовсе не холодно!!!

    • низкая температура нужна для гало на "алмазной пыли" — когда в воздухе у поверхности земли образуются мелкие-мелкие снежинки, искряжиеся в лучах света,
      обычное же гало образуется на облаках, на высоте 5-15 км, там и летом температура отрицательная, поэтому даже когда на поверхност Земли жарко, перистые облака все равно состоят из кристаликов льда.

  15. Сегодня наблюдалось такое явление в Новочеркасске. При температуре около +25 С

  16. Добрый день! 
    Очень заинтересовало это явление. 
    Но не совсем понятно вот что. Впервые наблюдала его сегодня около полудня  (вот же в нэте теперь ищу что это было). Картинка точь в точь как и на Ваших фото. Только одно НО...
    Написано, что это бывает только в холода. а сегодня 20 мая!!! Ростов-на-Дону жара ок.30 градусов.
    Как это можно объяснить?
    P.S. Новочеркасск, о котором тут уже написал YV в 40 км от Ростова :-)

  17. Так же такое явление наблюдалось в г. Шахты, получилось даже сфотографировать

  18. Сегодня, 3 июня 2011г, Феодосия тоже наблюдала это явление. Люди были очень напуганы. Я раньше сталкивалась с гало луны, в зимнее время. Поэтому знала, что это такое. Многим приходилось объяснять.

    • Наблюдалось малое и опоясывающее гало (на фото видно, что радужный круг раздвоен, при высоком солнце эти 2 вида гало почти совпадают)

      Полный круг, яркое, на 7-8 из 10. Таких наблюдения бывает несколько (1-10) за год, но ничего сверхестественного в этом нет.

      PS. ситуация 20 мая повторяется, яндекс дает кучу ссылок и уже почти 1000 просмотров.
      http://feodosia-kafa.livejournal.com/74742.html

  19. Татьяна, Оренбург

    На ютубе и Одноклассниках гуляет следующий ролик:
    http://www.youtube.com/watch?v=1i70SXO_XxQ&feature=youtu.be
    Вопрос: это гало?
    Гало, насколько я поняла, статично. На видео - динамика.

  20. Добрый день, Владимир! Скажите, а восход трех солнц - это тоже Гало? Слышала, что восход трех солнц явление очень редкое, и можно просчитать, когда и где будет? Правда ли это?

    • скорее всего да, если имеют ввиду солнце и ложные солнца - паргелии.
      Может быть, что под тремя солнцами понимают солнце и верхний и нижний световой столб - это тоже гало.

      Иногда, выше и ниже солнца могут появится его "изображения" - аналогично миражу (из-за рефракции в атмосфере) - тогда это уже не гало.

      а возможно "восход трех солнц" - это какой-то сленг, термин из астрономии (астрологии?) - я просто его не знаю

Добавить комментарий

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