Текущее местоположение по карте сайта: главная\теория\малое гало.    Какую страничку смотрим дальше: теория, фотогалереи?
Смотреть классификацию.

Малое гало. Малый круг

Общие сведения

Самое часто наблюдаемое гало. Выглядит как круглая радуга вокруг солнца или луны. ближный к солнцу край красного цвета.

Название: 22° гало, 22° halo, малое гало.

Кристаллы льда:  ориентация случайная.

Ход лучей:

Частота наблюдения (дней в году / в нормированных единицах):
80-120 дней в году / 1.

Фотография, схематичное изображение, краткое описание:
малое гало — это круг вокруг солнца, ближний к солнцу край красный. Радиус около 22 градусов.

Объяснение

Это — наиболее обычное среди всех гало. Кольцо замкнуто, кроме тех случаев, когда облака (облака ледяных кристалликов) неравномерно распределены по небу. Внутренний край достаточно резко ограничен, он окрашен в красный цвет. За ним следует желтый, неяркий, переходящий а белый. Радиус малого кольца, от центра Солнца до внутреннего красного края равен 21 градус 50 минут.

Небо внутри малого гало часто кажется темнее, чем вне его. Малое гало возникает вследствие преломления солнечного света в облаке малых ледяных кристаллов. В любом направлении, куда бы мы ни смотрели, парит бесчисленное множество таких призм правильной 6-угольной или неправильной формы, ориентированных всевозможным образом.

Подобная шестигранная призма преломляет свет, как если бы она имела преломляющий угол в 60 градусов; в соответствии с ее положением относительно падающих лучей, она будет отклонять их больше или меньше, но если путь лучей через кристалл симметричен, отклонение будет иметь минимальное значение D которое определяется формулой

где n — показатель преломления вещества призмы, а A — преломляющий
угол. Для А = 60° и показателя преломления n=1,31(лед) мы получаем D=22°, т. е. в точности радиус малого гало!
Действительно, лучи ОВ (смотри на рисунке), испытывающие минимальное отклонение, будут наиболее яркими, поскольку в этом положении направление преломленного луча очень медленно меняется при повороте призмы. Вследствие этого значительно больше ледяных кристаллов будут посылать к нашему глазу свет в этом направлении и близких к нему, чем в других направлениях. Расчеты проведены для желтых лучей; для красных угол наименьшего отклонения несколько меньше, для синих — несколько больше. Поэтому внутренний край гало красный, наружный — синий. Так как, однако, лучи ОС (смотри на рисунке) с отклонением, большим минимального, также вносят свою долю, зеленый и синий лучи «с минимальным отклонением» смешиваются на некотором протяжении с желтым и красным, и цвета кажутся тусклыми. Небольшая часть света будет попадать в любое место вне кольца, но не внутрь него; тем самым объясняется резкость внутреннего края кольца и размытость наружного. Однако, если кристаллы не ориентированы в пространстве беспорядочно по всевозможным направлениям, а имеют определенное предпочтительное положение, вне малого кольца возникает различие в яркостях и появляются световые пятна и дуги (будут рассмотрены в других разделах).

Рассмотрим, играет ли здесь какую-либо роль дифракция. С точки зрения теории, дифракция сказываться должна: ледяной кристалл пропускает лишь узкий пучок световых лучей шириной h и световые волны должны дифрагировать так же, как на щели шириной h. Очень малые ледяные кристаллы должны создавать белое гало с красным краем, подобно тому, как маленькие капли воды создают белую радугу. Белее того, можно ожидать появления дополнительных (вторичных) дуг около малого круга; действительно, они иногда наблюдались (фотографий этого явления у меня нет, если кто-то поделится буду очень признателен). Однако вычисления показывают, что они должны быть слабее, чем у радуги, и должны возникать как вне, так и внутри круга. Внутри круга, на темном фоне, эти дуги наблюдаются легче. Имеющиеся наблюдения указывают на изменения цвета и ширины малого круга, однако подобных наблюдений еще недостаточно. Часто для лучшей оценки цветов следует смотреть сквозь закопченное стекло; следует оценивать ширину полосы каждого цвета и общую ширину кольца. Называйте цвета по своему собственному независимому мнению! Всегда ли два наблюдателя называют цвета одного и того же гало одинаково? Часто смешивают красный и оранжевый, синий и фиолетовый; заметьте, как редко в гало появляется желтый цвет.

Согласно простой теории преломления, в малом круге должен практически отсутствовать голубой цвет и абсолютно отсутствовать фиолетовый; это должно быть верным также по отношению к верхней касательной дуге и к ложным солнцам.
Однако наблюдения иногда указывают на весьма интенсивный синий цвет, особенно в верхней касательной дуге и в ложных солнцах, цветовые тона которых всегда отчетливы. Теория дифракции объясняет появление синего и фиолетового цветов (если только кристаллы имеют соответствующую величину), равно как и более интенсивную окраску касательной дуги и ложных солнц. Наконец, теория дифракции объясняет, почему цвета временами ярче в малом гало, а временами в большом: малое гало окрашено сильнее, когда грани призм, на которых происходит преломление, широки, как у кристаллов пластинчатой формы; если, однако, грани узки, как у кристаллов, имеющих форму столбика, малое гало становится бледным, а большое окрашивается ярче.

Свет малого гало поляризован. В противоположность радуге, колебания в этом случае сильнее в направлении, перпендикулярном к кольцу, чем в параллельном ему. Это вполне понятно, так как здесь вообще отсутствует отражение и происходят лишь два преломления. Однако эффект далеко не так силен, как у радуги.

По народной примете, малое гало — предвестник дождливой погоды, и, когда говорят «чем сильнее гало, тем скорее будет дождь», предполагают, что именно малое гало, а не венец предсказывает дождь, И действительно, перисто-слоистые облака часто предвещают область депрессии; дождь начинается после появления гало в среднем через 36 часов.

----------

На основе материалов книги Dr. M. MINNAERT LIGHT EN KLEUR IN НЕТ LANDSCHAP.
В переводе: Миннирт A. Свет и цвет в природе, M., 1969.

Дизайн и разработка проекта © V. Galynsky. Отправить e-mail.