10 Декабря 2013

Жители башкирского села массово наблюдали мираж неизвестного города
В Бурзянском районе Башкирии жители деревни увидели город-призрак. Мираж появился в горах близ села Старосубхангулово. Местные жители, проезжавшие мимо, остановились, чтобы сфотографировать это загадочное явление.

Даригат Ямалов ехал на машине вместе с друзьями. Увидев что-то странное на горизонте, он решил остановиться.

«Небо покрылось сине-зеленым цветом, четко видим самолет с двухэтажными крыльями. Начали появляться дома».

Очевидцев на месте становилось всё больше. Например, библиотекарь Фарида Аитбаева. По её словам, город был как настоящий.

Фарида Аитбаева, библиотекарь: «Улицы были видны, дома, крыши, проемы окон. Всё было видно. Я думаю, там какой-то портал, который ведет в параллельный мир».

Прошло несколько часов, прежде чем мираж исчез. За это время очевидцы успели сделать несколько десятков фотографий, некоторые из которых попали на страницы местной газеты.

Тансылу Багаутдинова, журналист районной газеты: «Даригат говорит: смотрите туда, там горы, а над горами висит город».

Среди свидетелей редкого явления есть и те, кто верит в его религиозное значение. Мы обратились за комментариями к мулле местной мечети.

Расуль Мухамедьянов, имам-хатыб мечети с. Старосубхангулово: «Мы пока не знаем точно, не можем утверждать точно, что это такое было. Возможно, это одно из предзнаменований тому, что уже времена заканчиваются, что люди начинают видеть уже что-то сокровенное».

У ученых на этот счет есть свои объяснения. Преподаватель географического факультета рассказал нам, что же такое миражи с научной точки зрения.

Инбер Япаров, кандидат географических наук, доцент: «Мираж» – это французское слово, это отражение объектов на небосклоне. И вполне возможно, что это отражение города Оренбурга с его аэропортами, мечетями, домами».

По словам ученого, проекции городов можно увидеть за много километров от их местоположения. Что удивительно, такие миражи отражают происходящее в городе в реальном времени.

Там, где местные жители видели дома, мечети и даже приземляющиеся самолеты, сейчас только горы и лес. Можно долго спорить, был ли таинственный город-мираж редким природным явлением, массовой галлюцинацией или чудом. Скорее всего, это так и останется загадкой. Но накануне праздников всем хочется верить в сказку, ведь скоро Новый год.

18 января 2017 в 15:07
На Южном Урале сфотографировали мираж

Жительница Миасса — 28-летняя инструктор по туризму Мария Рассомахина — из окна своей квартиры на девятом этаже сфотографировала уникальное природное явление "верхние миражи". Проще говоря, Мария запечатлела отражение гор в небе.
По словам девушки, специально мираж она не караулила — взглянула в окно комнаты и ахнула: привычные глазу южноуральца гало, серебристые облака или сияния здесь не редкость, а вот чтобы горы отражались в небе — такого Мария еще не видела. Схватив бинокль, любительница метеорологии убедилась — это никакие не лентикулярные облака (те, что "повисают" над вершинами гор), а самый настоящий мираж. Дальше в дело пошел фотоаппарат.

— Пока я расчехляла технику, часть видения уже рассеялась, — рассказала "Хорошим новостям" Мария Рассомахина. — Сняла что успела, мираж просуществовал около трех минут. Выждала время, когда он полностью растворится и искажений станет минимум, сфотографировала без миража, чтобы наглядно было. Очень впечатлилась, необычное явление. Эти горки от меня далеко очень, 30 километров минимум.

По словам Марии, позже ей удалось выяснить: такая оптическая иллюзия возникает из-за разницы температур над горой (где Солнце освещает и греет склоны) и под горой (где долго держится тень и прохлада) и разницы плотности воздуха. По ее словам, когда вверху сильно тепло, а внизу сильно холодно, горы, бывает, отражаются в небе, создавая миражи. Нередко появлению такого явления способствуют НМУ в виде смога, как раз сейчас Южный Урал страдает из него.

— Я нередко наблюдаю гало или серебристые облака, радугу, полярное сияние или звездопады, — рассказывает Мария. — Как правило, в горах все явления повторяются — в одной и той же местности при похожих условиях одни и те же явления. Но с миражами довелось столкнуться впервые. Я состою в группе любителей метеорологии и, конечно, поделилась с единомышленниками своим наблюдением. Оттуда же и узнала, как это явление называется и от чего образуется.

Отметим, что свои наблюдения Мария отправила в Челябинский гидрометцентр. Там девушку внимательно выслушали и, по словам Марии, даже удивились, что сами не получили никаких сведений о зафиксированных на Южном Урале миражах.Правда, в Челябгидромете не запросили ни фотографии, ни данных о фотографе. "Видимо, также как и я растерялись", — шутит Мария и не спешит далеко убирать свой фотоаппарат — вдруг, миражи вернутся.

Миражи Байкала

Рыбаки рассказывают, как частенько над Байкалом видят древние замки, старинные корабли, поезда, НЛО. Учёные называют такие явления миражами.

Картина художника Вячеслава Белых "Миражи Севера".

На Байкале идеальные условия для возникновения миражей: потоки тёплого воздуха над охлаждённой водой летом, прозрачная атмосфера и сильные морозы с недвижимым воздухом зимой. В слоях воздуха с разной плотностью световые лучи преломляются, искажаются и приобретают неправильные, фантастические формы. Так, велосипедист в мареве дороги может показаться садящимся "Боингом", небольшой рыбацкий баркас предстать в образе парящего над водой "Титаника", а плавающая утка восприниматься как большая лодка.

Где встречаются оптические чудеса?
Миражи регулярно фиксируются у северо-восточной части острова Ольхон, у мыса Солнечный и у острова Большой Ушканий. В году обычно бывает 2-6 дней с миражами, а в отдельные годы их число может достигать 16. Байкальские рыбаки именуют это явление голоменицей, когда далёкие предметы как бы приближаются и становятся отчётливо различимы, хотя в обычных условиях разглядеть их просто невозможно. Про мысы, поднятые над водой в воздухе, байкальские рыбаки говорят, что они голоменятся. Голоменица - "очистка мороков" - бывает во время перемены ветра. Дневные миражи часто наблюдаются в тихую летнюю погоду при полном штиле на озере. Чаще всего миражи выражаются в парении удалённых мысов над водой. С метеостанции Большого Ушканьего острова наблюдатели фиксировали миражи, при которых скалистый северный контур острова Ольхон с характерной скалой Хобой приподнимался над горизонтом и медленно уплывал к материку, а также необычные красные столбы света над мысом Рытый. Необычные миражи дальнего видения наблюдали местные жители из пос. Большие Коты и села Большое Голоустное, когда можно было отчётливо видеть деревни на противоположном берегу и пересчитать все избы, хотя расстояние между берегами превышает 40 км и в обычных условиях деревни на противоположном берегу недоступны человеческому глазу даже с помощью бинокля. Зимой нависающие надо льдом миражи торосов сливаются с настоящими торосами и пугают путешественника своими большими размерами и сплошным частоколом торчащих льдин. По мере приближения к ним их высота уменьшается, а вблизи мираж полностью растворяется и оказывается, что среди торосов можно свободно проехать.

То ли поезд-призрак..

Исследователь Байкала В.В. Ла-макин в своей книге "По берегам и островам Байкала" описал редкий ночной мираж, наблюдаемый им в 1957 г. напротив села Большое Голоустное; "Накануне вдоль Байкала дул сильный юго-западный ветер, называемый култуком, но возвращались мы при затихшей погоде. К вечеру совсем заштилело. Ночь выдалась очень тёмная. Выйдя в начале ночи на палубу, я увидел поразительное зрелище. Передо мной совсем близко, на расстоянии как будто не более одного километра, над озером как бы по воздуху проходил пассажирский поезд. В действительности поезд находился на противоположном берегу Байкала, т.е. на расстоянии 50 км.

Призрачный поезд шёл совершенно беззвучно. Никакого шума и стука колёс, разумеется, нельзя было расслышать на таком расстоянии. Чёрная ночь и безмолвие подчёркивали таинственность явления . Собственно говоря, сам поезд, т.е. паровоз и вагоны, не были видны. Отчётливо различались только освещенные окна в виде больших прямоугольников. В некоторых окнах были заметны силуэты людей. Светящиеся окна распределялись на несколько групп. Они разделялись более широкими тёмными промежутками. Можно было сосчитать количество вагонов. Поезд, безмолвно шедший в чёрной темноте по воздуху, казался ночным приведением. На несколько минут он остановился. По-видимому, это была станция Боярская. Затем воздушный поезд отправился дальше - к Танхою".
  ...или НЛО.. .
Автор этих строк наблюдал с идущего катера в летнее время на горизонте озера причудливое очертание огромного объекта, парящего над водой, который было невозможно отождествить ни с какими рукотворными сооружениями на берегах Байкала. Чёрный расплывчатый объект, напоминающий треугольный НЛО огромного размера, висел над водой остриём вниз, его можно было отчётливо рассматривать в бинокль в течение часа, и только по мере приближения к нему висящее над водой изображение постепенно растворялось, а под ним в мощный бинокль можно было разглядеть контур крупного байкальского судна "Клара Цеткин". Оптический мираж, отражённый в мареве тёплого воздуха над холодной байкальской водой, перевернул изображение корабля над водой и десятикратно его увеличил, придав ему неузнаваемый и совершенно фантастический облик.

а может, английский замок?

На акватории Байкала очень часто можно наблюдать перевёрнутые зеркальные силуэты кораблей, воспринимаемые на большом расстоянии как загадочные и необъяснимые объекты больших размеров, парящие над водой. Иногда можно увидеть отражение удалённых байкальских мысов и островов, приподнятых высоко над водой, обычно не наблюдаемых из-за своей удалённости. В местных газетах периодически появляются сообщения о необычных миражах. Так, в одной из иркутских газет сообщалось о наблюдении миража в Больших Котах, когда над водой напротив посёлка повисла сказочная деревня, сплошь состоящая из аккуратных оранжевых домиков. Очевидцы отмечали, что хорошо были видны освещенные окна в избах. Этот мираж был подобен знаменитым случаям наблюдений в Гренландии и Англии висящих в небе, неизвестных больших городов с замками и храмами, которые можно было наблюдать в течение трёх часов.

мираж на о.Ушкань

Рандеву фата-морганы и северного сияния.

В отличие от миражей в пустынях, природа которых связана с рефракцией в прогретом воздухе над раскалённой почвой, байкальские миражи возникают над холодной поверхностью воды и парят высоко в воздухе, носят название верхних миражей; или миражей дальнего видения и вызваны перераспределением тёплых и холодных слоев воздуха, в воздушных линзах которых причудливо преломляется свет. Атмосферная рефракция приподнимает предметы, что позволяет заглянуть за черту горизонта. Подобные миражи позволяют наблюдать объекты, удалённые на немыслимые расстояния - до 1000 км. Это явление типично для холодных регионов, особенно при значительной температурной инверсии, когда над более холодным слоем воздуха находится более тёплый слой. Иногда наблюдаются тройные миражи, когда над невидимым за горизонтом объектом возникает его перевёрнутый аналог, а над ним - ещё одно правильное изображение. Эти приподнятые над горизонтом миражи могут видеть удалённые наблюдатели.
Существует ещё третья самая загадочная группа миражей, называемых фата-морганами, убедительных объяснений которым пока не найдено. Своё название они получили в честь героини эпоса Фата Морганы, отвергнутой возлюбленным Ланцелотом и от горя поселившейся в хрустальном дворце на дне моря. С тех пор она обманывает мореплавателей призрачными видениями. Среди самых загадочных её творений - знаменитый образ парусника "Летучего голландца", который до сих пор видят мореплаватели, хроно-миражи исторических сражений, произошедших в прошлом, и миражи исчезнувших загадочных старинных городов с храмами и минаретами. Люди видели миражи начиная с глубокой древности, о чём сохранилось немало преданий. Древние египтяне верили, что мираж - это призрак страны, которой больше нет на свете.

Подобный необъяснимый мираж был сфотографирован на мысе Рытом. Над мысом, славящимся своими аномалиями и зарницами, появилась отчётливо видимая пространственная решётка, парящая, как хрустальный замок, над снежными горами мыса. Местные рыбаки клянутся, что якобы'каждую зиму напротив Голоустенского мыса видят медленно передвигающийся по льду Байкала призрачный обоз с солдатами.

К редким атмосферным явлениям на Байкале относятся случаи наблюдения северного сияния. Интенсивные сполохи холодного свечения в атмосфере наблюдаются только из акватории Северного Байкала. Над озером можно видеть также оптические атмосферные явления в виде стоящих цветных столбов при заходе солнца, яркие зарницы ночью и многоцветные радуги.

Признаком чего является гало на небе?
16 июня 2010 | 12:58 Центр ФОБОС
Гало – это симметрично располагающийся вокруг луны или солнца круг, который возникает при появлении тонких перистых облаков, являющихся признаком поступления на высотах теплых масс воздуха, что обычно связано с переходом к облачной погоде. Зимой это влечёт за собой потепление, а летом - не всегда, так как облачная погода с осадками может вызвать временное понижение температуры.

Гало возникает повсеместно, но наиболее часты в высоких широтах. Их размеры и цвет очень разнообразны (зависит от формы кристалликов, их ориентации и движения), иногда они бывают неполными, образуя скорее арки, чем круги. На протяжении столетий считалось, что появление гало – верный признак скорого дождя. На самом деле это не совсем так, хотя вслед за его появлением дождь зачастую и вправду идёт. Дело в том, что развитие фронтальной облачности, несущей дожди, начинается с ледяных перистых облаков, в которых и происходит рефракция (преломление) света. Однако существует множество исключений из этого правила, и гало нельзя рассматривать как достоверное предсказание дождя.

Гало

Классическое 22-градусное гало вокруг Солнца в Гималаях (Непал)

Гало́ (от др.-греч. ἅλως «круг, диск»); также а́ура, нимб, орео́л — группа атмосферных оптических явлений. Они возникают вокруг источника света и имеют разнообразные формы — от круга и кольца до дуги, светового столба или «алмазной пыли»[1].

История наблюдений

Гало наблюдали ещё с древних времён. Оно иногда сопровождало некоторые важные события, вызывая у людей страх или тревогу, поскольку ему приписывали мистическое значение. Так, например, в «Cлoвe o пoлку Игopeвe» говорится, что до наступления половцев и пленения Игоря «чeтыpe coлнцa зacияли над pуccкoй землёй». Это было воспринято как знамение, предвещающее большую беду. В истории много и других похожих примеров[2].

Также данное природное явление упоминается в летописях начала XII века[3]:

Стояло солнце в круге, а по середине круга крест, а по середине креста солнце, а вне круга по обе стороны два солнца, а над солнцем вне круга дуга рогами на север; такое же знамение было и в луне, такого же точно вида, в течение трёх дней 4, 5 и 6 февраля, днём в солнце, а ночью в луне, три ночи подряд.

Кроме того, гало и подобные ему оптические явления использовались для предсказания погоды. Народные приметы различных народов связывают появление гало с определёнными погодными условиями, например, с дождём или похолоданием[4]. В изучении и систематизации гало значительный вклад внёс голландский астроном Марсел Миннарт.

Физика явления

Физическое объяснение явления гало связано с ледяными кристалликами, образующимися в верхних слоях атмосферы, от их структуры и характера поведения зависит форма и вид гало. При преломлении и разложении лучей света в этих кристаллах возникают дуги и окружности, образующие характерные формы гало. Гало можно наблюдать в любое время года. Чаще наблюдается в морозную погоду. Наиболее благоприятные условия для гало — наличие яркого солнца, высокой влажности и крепкого мороза. Особенно часто гало встречается за полярным кругом, где условия для образования ледяных кристалликов наиболее благоприятные[4].

Лунное гало

Формы и виды гало

Форма гало определяется позицией кристаллов при их падении в атмосфере. Когда они тормозятся в атмосфере, они принимают определённую позицию, что создаёт наибольшее сопротивление воздуха. Однако из-за броуновского движения и атмосферных флуктуаций мелкие кристаллы распределяются хаотично в облаке, в то время как крупные столбчатые кристаллы и пластинки более подвержены атмосферному торможению из-за своей большей поверхности и поэтому они падают ориентированно.

Формы гало:

Чаще всего гало можно видеть в виде окрашенного всеми цветами радуги круга угловым радиусом 22° вокруг солнца;
Реже можно встретить гало в виде концентрических кругов с вторым кругом угловым радиусом 22° и 46°;
Очень редко можно увидеть гало Гевелия, представляющее собой круг в 90°;
Иногда можно наблюдать белый горизонтальный круг, параллельный горизонту и проходящий через солнце. На пересечении этого круга с кругами гало 22° и 46° появляются яркие радужные пятна — ложные солнца и ложные луны;
Бывает, что видны только нижние половинки гало, а также эллиптические гало. Среди таких необычных форм встречаются радуги, выгнутые в обратную сторону, которые, вероятнее всего, являются нижними частями кругов гало 46° или 90°.
Виды гало:

По форме и ориентации кристаллов:

Произвольно ориентированные кристаллы,
Горизонтально ориентированные столбчатые кристаллы,
Горизонтальные призмы,
Плоские пластинки,
Хаотичные и ориентированные пирамидальные кристаллы.
По цвету:

Белые,
Бесцветные,
Радужные, неполные (красный, оранжевый и белый цвет),
Радужные полные (весь спектр цветов).
По удалённости от источника света:

Гало параллельных лучей (от солнца, луны и некоторых ярких небесных светил),
Гало расходящихся лучей (от фонарей и прожекторов).
По расположению:

Близко к источнику света (22° гало, эллиптические гало, ложные солнца и другие),
На среднем расстоянии (46° гало, дуги Ловица, окологоризонтная дуга, 90° гало),
Охватывающие всё небо (паргелический круг и дуга Хастингса),
В противоположной части неба от источника света (120° паргелии, дуги Вегнера, противосолнце и другие),
Отражённые (субсолнце, субпаргелии и другие)[4][5].

Редкие вариации гало

Антелий — белое пятно, довольно размытое, располагается на противоположной стороне от светила, в месте паргелического круга.
Парантелии — это пятна, очень похожие на антелии, которые появляются в паргелическом круге на расстоянии 120 градусов от светила как справа, так и слева от него.
Антелические дуги — это обычно белые дуги, которые идут от антелия к светилу и проходят по обеим сторонам от зенита на определенном расстоянии от него.
Дуга Парри — она находится между верхними концами касательной 22-градусного круга и имеет радужную окраску[6].

Паргелия или ложные солнца

Солнечные зайчики, Паргелия; ранний вечер в Оранже (Юг Франции)

Они также входят в «гало-семью», но это более редкое явление. Паргелии выглядят как яркие световые пятна по бокам солнца, часто несимметричные и неправильной формы. Эти явления можно увидеть при закате или восходе, когда солнце находится низко над горизонтом. При сближении с поверхностью земли, ледяные кристаллы выстраиваются вертикально вниз, чтобы преодолеть сопротивление воздуха. Чем плотнее облако из кристаллов, тем сильнее поток преломлённого света, который и образует паргелии по бокам от солнца.

Почему паргелии являются более редкими, чем гало? Ответ прост: воздух ближе к земле теплее. Для образования больших кристаллов рядом с поверхностью требуется морозная погода с температурой ниже нуля градусов по Цельсию. Такие «подарки» чаще всего приносят с собой антициклоны, сопровождающиеся холодной морозной погодой. Паргелии обычно наблюдаются в северных регионах, таких как Петербург, Петрозаводск, Мурманск и Финляндия. Они могут появиться южнее раз в год или раз в несколько лет, например, в Москве или Твери, но обычно в более бледном виде.

Зачастую паргелии можно увидеть на пересечении двух гало: вертикального и горизонтального. Горизонтальное гало называется паргелическим кругом. Однако видеть его полностью — это редкое счастье. Такое явление возникает, когда свет отражается от вертикальных граней ледяных кристаллов, которые равномерно распределены по небу.

В полнолуние можно увидеть ложные луны, называемые парселенами. Они также могут иметь красноватый оттенок, но их трудно заметить невооружённым глазом. Свет луны гораздо тусклее, чем свет солнца, и недостаточно яркий для того, чтобы стимулировать колбочки сетчатки, отвечающие за цветовое восприятие. Идеальные условия для наблюдения парселен возникают в холодные ясные ночи[7].

Огненная радуга

Круговая дуга (огненная радуга) в Непальских Гималаях
Огненная радуга — это тоже гало, но очень редкое и нечасто встречающееся явление. Она возникает в результате преломления светового луча, падающего на верхнюю или нижнюю грань кристалла, и выходит через одну из его боковых граней. При таком преломлении свет распадается на спектральные составляющие, подобно обычной радуге, и образует яркую разноцветную полосу. Однако для наблюдения огненной радуги необходимо соблюдение нескольких условий. Для этого кристаллы должны иметь приблизительно плоскую форму, а не вытянутую, и располагаться горизонтально. Солнце также должно находиться достаточно высоко в небе, не ниже 58 градусов над горизонтом. Севернее 55 градусов северной широты (а это, например, Москва) или южнее 55 градусов южной широты его не увидишь: солнце здесь так высоко не поднимается.

Лучше всего огненную радугу можно наблюдать в горах. Благодаря большому пространству внутри льдинки, световые лучи проходят довольно длинный путь, и в результате дисперсии белый луч разделяется на цветные составляющие. Облака в этом случае начинают светиться всей цветовой гаммой спектра[7].

Световые столбы

Столбы света, замеченные холодной январской ночью над деревней Раубичи в Беларуси.
Световые столбы могут быть видны на рассвете или закате. Когда солнце находится низко, а в воздухе над землей находятся плоские ледяные кристаллы, свет отражается от них, как от водной поверхности. При закате солнце приобретает золотистый, оранжевый или красный оттенок, и столб принимает ту же окраску.

Световой столб лучше всего наблюдать, когда солнце немного закрыто горизонтом, домом или деревом, чтобы не загораживать обзор. Иногда в городах или их окрестностях ночью можно наблюдать целый лес световых столбов, потому что свет отражается от фонарей и других источников освещения. Такой «лес» может быть разноцветным из-за разноцветного освещения уличных фонарей: синего от ртутных ламп, жёлтого от натриевых и зелёного от неоновых.

Для наблюдения таких явлений рекомендуется одеться теплее — температура должна быть не выше минус 20 градусов Цельсия. Чаще всего эти явления наблюдаются в северных странах, таких как Финляндия, Норвегия, Швеция, а также в Сибири и на Крайнем Севере[7].

Техника наблюдения и фотосъёмки гало

При наблюдении гало, желательно воспользоваться чем-либо, что позволяет скрыть солнце или даже просто рукой, чтобы избежать возможного повреждения глаз. Снять гало на камеру и просто и сложно одновременно, хотя любая камера способна сделать это. Проблема заключается в том, что из-за интенсивности солнечного света и контрастности, фотографии с гало получаются неудачно, особенно если само солнце попало в кадр — гало при этом выглядит тускло и цвета пропадают. Чтобы получить качественные снимки, при съемке гало, рекомендуется следовать следующим рекомендациям:

На сколько возможно, заслоняйте солнце: можно использовать руку, здание или другие предметы.
Если небо покрыто облаками и гало можно рассмотреть без ощутимого дискомфорта, то можно снимать гало вместе с солнцем без использования фильтров. Такие условия возникают во время рассвета и заката, или при наличии плотных облаков[8].

Гало вокруг Солнца

Венец Солнца представляет собой туманный светящийся круг. Это явление очень похоже на Гало (а точнее, является одним из его видов). Разница заключается в способе образования и внешнем виде. Так, если Гало представляет собой лишь некое кольцо света, то Венец образует вокруг светила целую туманную светящуюся область.

Причины образования
Возникает этот круг света в тот момент, когда перед Солнцем (относительно наблюдающего это явление) проплывает почти прозрачное облако. В таком случае через это облако достаточно хорошо просматривается светило, но солнечные лучи немного рассеиваются на каплях влаги, находящихся в облаке, потому мы и видим такую светлую ауру с радужными краями.

На самом же деле никакого круга вокруг Солнца нет, просто такой красивый оптический обман.
Почти всегда сам венец светлого оттенка (почти белого), но его наружные края бывают различных цветов, среди которых преобладает красный.

Похожее явление
Наблюдать Венец можно не только вокруг Солнца, а также вокруг Луны, ну и ещё вокруг особо ярких звёзд, хоть и очень редко.

Световые явления в облаках: гало, венцы

Гало - это преломление и отражение света в ледяных кристалликах облаков верхнего яруса; представляют собой светлые или радужные круги вокруг Солнца или Луны (пример фотографии лунного гало), отделенные от светила темным промежутком. Гало часто наблюдаются в передней части циклонов (в перисто-слоистых облаках их теплого фронта) и поэтому могут служить признаком их приближения.

Гало вокруг Солнца в перисто-слоистых облаках

Как правило, гало возникают как круги радиусом 22 или 46°, центры которых совпадают с центром солнечного (или лунного) диска. Круги слабо окрашены в радужные цвета (красный внутри).
Гало являются наиболее верным признаком ухудшения погоды. Так, в конце марта 1988 года в Москве и Подмосковье установилась тихая, солнечная весенняя погода. Но в один из вечеров вокруг Луны наблюдалось гало; и уже на следующий день погода резко испортилась.

Из книги "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц: "Кроме основных форм гало наблюдаются ложные солнца - слегка окрашенные светлые пятна на одном уровне с Солнцем и на угловом расстоянии от него также 22 или 46°. К основным кругам присоединяются иногда различные касательные дуги к ним. Наблюдаются еще неокрашенные вертикальные столбы, проходящие через солнечный диск, т.е. как бы продолжающие его вверх и вниз, а также неокрашенный горизонтальный круг на одном уровне с Солнцем.

Окрашенные гало объясняются преломлением света в шестигранных призматических кристаллах ледяных облаков, неокрашенные (бесцветные) формы - отражением света от граней кристаллов. Разнообразие форм гало зависит в основном от типов и движения кристаллов, от ориентации их осей в пространстве, а также от высоты Солнца. Гало в 22° обусловлено преломлением света боковыми гранями кристаллов при беспорядочной ориентации их главных осей во всех направлениях.
Если главные оси имеют преимущественно вертикальное направление, то по обе стороны от солнечного диска (также на расстоянии 22°) вместо светлого круга возникают два светлых пятна - ложные солнца.
Гало в 46° (и ложные солнца в 46°) обусловлено преломлением света между боковыми гранями и основаниями призм, т.е. с преломляющим углом 90°.
Горизонтальный круг обусловлен отражением света боковыми гранями вертикально расположенных кристаллов, а солнечный столб - отражение света от кристаллов, расположенных преимущественно горизонтально.

В тонких водяных облаках, состоящих из мелких однородных капель (обычно это высококучевые облака) и закрывающих диск светила, за счет дифракции возникают явления венцов. Венцы возникают также в тумане около искусственных источников света. Основная, а часто единственная часть венца - светлый круг небольшого радиуса, окружающий вплотную диск светила (или искусственный источник света). Круг в основном имеет голубоватый цвет и лишь по внешнему краю - красноватый. Его называют также ореолом. Он может быть окружен одним или несколькими дополнительными кольцами такой же, но более светлой окраски, не премыкающими вплотную к кругу и друг к другу. Радиус ореола 1-5°. Он обратно пропорционален диаметрам капель в облаке, поэтому по нему можно определить размеры капель в облаках.
Венцы вокруг искусственных источников света малых размеров (по сравнению с дисками светил) имеют более богатые радужные цвета."

Народный приметы, связанные с гало:

- После появления быстро движущихся перистых облаков небо покрывается прозрачным (как вуаль) слоем перисто-слоистых облаков. Они обнаруживаются по кругам около Солнца или Луны (признак ухудшения погоды).

- Вокруг Солнца или Луны видно гало (признак ухудшения погоды).

- Зимой - белые венцы большого диаметра вокруг Солнца или Луны, а также столбы около Солнца, или так называемые ложные солнца (признак сохранения морозной погоды).

- Кольцо вокруг Луны - к ветру (ухудшение погоды).

Процитируем книгу В.А.Мезенцева "Религиозные суеверия и их вред" (Москва, 1959 год).
Вот что там написано про вышеописанные явления:

"Вот, например, какое сложное и редкое по своей форме гало действительно наблюдали весной 1928 года в городе Белом, Смоленской области. Около 8-9 часов утра по обе стороны от Солнца - вправо и влево - были видны два ярких, окрашенных в радужные тона, ложных солнца. Они имели короткие, слегка изогнутые белесые хвосты. Настоящее Солнце находилось в центре светящегося круга. Кроме того, на небе было видно несколько светящихся дуг. Именно такие дуги в прошлые века и принимали за кривые огненные мечи, висящие в небе.

А 28 ноября 1947 года в городе Полтаве наблюдалось сложное гало вокруг Луны. Луна находилась в центре светлого круга. На круге справа и слева были видны также новые луны, или, как их часто называют, параселены; левый параселен был более ярок и имел хвост. Гало-круг был виден не весь. Наиболее ярок он был в своей верхней части и слева. Сверху у гало-круга была яркая касательная дуга.

Как же могут получаться такие необыкновенные изображения в воздухе? Каковы причины этого интересного природного явления? Изучая появления на небо гало, ученые уже давно заметили, что они бывают тогда, когда Солнце затянуто белой, блестящей дымкой - тонкой пеленой высоких перистых облаков. Такие облака плавают на высоте 6-8 километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые имеют чаще всего форму шестигранных столбиков или пластинок. Поднимаясь и опускаясь в потоках воздуха, ледяные кристаллики, подобно зеркалу, отражают или, подобно призме, преломляют падающие на них солнечные лучи. При этом от некоторых кристалликов отраженные лучи могут попадать в наши глаза.

Тогда мы и наблюдаем различные формы гало. Вот одно из таких форм: на небе появляется светлый горизонтальный круг, опоясывающий небо параллельно горизонту. Ученые проводили специальные опыты и нашли, что такой круг возникает благодаря отражению солнечного света от боковых граней ледяных шестигранных кристалликов, плавающих в воздухе в вертикальном положении. Лучи Солнца падают на такой кристаллик, отражаются от него, как от зеркала, и попадают нам в глаза.

Но наши глаза не могут обнаружить искривления световых лучей, поэтому мы видим отраженное изображение Солнца не там, где оно находится в действительности, а на прямой линии, идущей от глаз, причем изображение будет видно на той же высоте на той высоте над горизонтом, что и действительное Солнце. Это явление подобно тому, как мы видим в зеркале изображение электрической лампочки одновременно с самой электрической лампочкой. В воздухе находиться очень много таких вертикально плавающих кристалликов-зеркал. Все они отражают от себя солнечные лучи.

Зеркальные изображения Солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных кристалликов, сливаются, и мы видим сплошной светлый круг, параллельный горизонту. Или бывает так: Солнце только что ушло за горизонт, и на темном вечернем небе вдруг возникает светлый столб. В этой игре света, как показали специальные опыты, участвуют ледяные пластинки, плавающие а атмосфере в горизонтальном положении. Лучи Солнца, которое только что ушло за горизонт, падают на колеблющиеся нижние грани таких пластинок, отражаются и попадают в глаза наблюдателя. Когда таких кристалликов в воздухе много, зеркальные отображения Солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных ледяных пластинок, сливаются в одно, и мы видим растянутое, искаженное до неузнаваемости изображение солнечного диска - на небе возникает светящийся столб.

На фоне вечерней зари он имеет иногда красноватый цвет. С явлением, подобным этому, каждый из нас встречался не раз. Вспомните солнечную или лунную "дорожку" на воде. Здесь мы видим точно такое же искаженное отраженное Солнца или Луны, только роль зеркала выполняет не кристаллики льда, а поверхность воды. А не приходилось ли вам видеть светлый радужный круг, окружающий Солнце? Это тоже одна из форм гало. Установлено, что это гало образуется в тех случаях, когда в воздухе находится много шестигранных ледяных кристалликов, преломляющих солнечные лучи подобно стеклянной призме.

Большинство таких преломленных лучей мы не видим, они рассеиваются в воздухе. Но от некоторых кристалликов в наши глаза попадают и направленные лучи. Такие кристаллики располагаются на небе по окружности вокруг Солнца. Все они кажутся нам освещенными, и в этом месте мы видим светлый круг, слегка окрашенный в радужные тона. Не всегда мы видим на небе ту или иную форму гало полностью. Например, зимой, при больших морозах, по обе стороны Солнца появляется два световых пятна. Это части гало-круга. В другом случае бывает видна только верхняя часть такого круга - над Солнцем. В прошлом ее нередко принимали за светящуюся корону.

Так же бывает и с горизонтальным кругом, проходящим через Солнце. Чаще всего видна только та его часть, которая примыкает к Солнцу; тогда мы наблюдаем на небе как бы два светлых хвоста, тянущихся вправо и влево от Солнца. Нетрудно понять и то, как возникают в воздухе светящиеся кресты. От Солнца, которое находится низко у горизонта или уже ушло за горизонт, тянется вверх длинный светящийся столб. Этот столб пересекается с видимой над Солнцем частью гало-круга, и в небе возникает большой светящийся крест. Могут появляться два креста. Это бывает тогда, когда на небе видны вертикальные части гало-круга и части горизонтального круга, примыкающие к Солнцу; пересекаясь, они дают два креста по обе стороны от Солнца. В других случаях здесь вместо крестов видны лишь светящиеся пятна, по своим размерам близкие к Солнцу. Их называют ложными солнцами. Обычно этот вид гало наблюдается, когда Солнце стоит невысоко над горизонтом.

Специально проведенные опыты показывают, что в образовании ложных солнц участвуют шестигранные кристаллики, которые плавают в воздухе не беспорядочно, а так, что их оси располагаются преимущественно вертикально. В северных областях, где вообще значительно чаще наблюдается гало, лохные солнца можно видеть десятки раз в год. Нередко они настолько ярки, что не уступают самому Солнцу. Так наука объясняет многообразные, загадочные явления гало и разоблачает религиозные суеверия. Изучая различные явления, связанные с прохождением света в атмосфере, наши ученые не только дают им научно правильное, материалистическое объяснение, но и используют добытые знания для развития науки. Так, наблюдения венцов, о которых мы рассказывали, помогает определить величину кристалликов льда и капель воды, из которых образуются различные облака.

Наблюдения венцов и гало дает также возможность научного предсказания погоды. Так, если появившийся венец постепенно уменьшается, можно ожидать осадки. Увеличения венцов, наоборот, предвещает наступление сухой, ясной погоды."

С. В. Зверева

В мире солнечного света

Ленинград Гидрометеоиздат 1988
Ленинград Гидрометеоиздат 1988

Рецензент д-р физ.-мат. наук К. С. Шифрин

З 43 С. В. Зверева. В мире солнечного света. Л., Гидрометеоиздат, 1988, 160 стр. с ил.

Оптические иллюзии, обусловленные формой небесного свода

Приплюснутая форма небесного свода приводит к возникновению ряда зрительных обманов. Прежде всего, это кажущееся увеличение размеров Солнца, Луны, созвездий и других объектов на небосводе, находящихся близко к горизонту.

Все, наверное, обращали внимание на то, что, когда Солнце поднимается из-за горизонта или, наоборот, опускается к нему, оно кажется очень большим. При высоком положении на небосводе, например летом в околополуденные часы, Солнце совсем маленькое, примерно в три-четыре раза меньше. Точно так же Луна и созвездия у горизонта кажутся в два- три раза больше, чем в верхней кульминации. Угловые размеры всех объектов на небосводе кажутся увеличенными, если они располагаются ниже 35° и, наоборот, уменьшенными при их высоте более 35° над горизонтом.

Аналогично тому, как мы переоцениваем размеры Солнца и Луны у горизонта, мы переоцениваем количество облаков, если они находятся в основном вблизи горизонта, и недооцениваем, если они разбросаны в околозенитной части неба.

Здесь следует сказать, что количество облаков (балл облачности) - один из основных метеорологических элементов, сведения о котором передаются по нескольку раз в сутки со всей многотысячной сети метеорологических станций мира, и он не измеряется приборами, а оценивается визуально. Метеорологи в своей повседневной работе, определяя балл облачности, привыкли учитывать этот оптический обман. Если же балл облачности оценивает неподготовленный человек, новичок в этом деле, расхождения с данными опытного наблюдателя могут быть в несколько баллов!

Сплюснутая форма небосвода приводит и к другой оптической иллюзии. Мы завышаем не только кажущиеся размеры Солнца, Луны, созвездий, облаков и других объектов у горизонта, но и их высоту над горизонтом.

Мы привыкли считать, что летом, в полуденное время, даже в средних широтах Солнце стоит почти в зените. На самом деле максимальная высота Солнца летом в полдень в Ленинграде не превышает 54°, в Москве 57°, в Одессе 68°. Даже зимой, когда полуденная высота Солнца в Ленинграде в январе - феврале составляет только 10 - 15°, нам кажется, что Солнце стоит значительно выше.

Так же мы переоцениваем и высоты облаков на небосводе. Например, отдельные облака находятся над горизонтом на высотах 5, 10 и 30°, нам же кажется, что их высота значительно больше. Мы неправильно оцениваем высоты и других явлений, наблюдаемых на небосводе: загорания метеоритов, полярных сияний, полета самолетов и т. п.

Об этом оптическом обмане писал в своей "Метеорологике" еще Аристотель, однако научное объяснение было дано ему значительно позже, в XI в., арабским ученым Альгазеном (Абу Али Хайсамом).

Попробуем объяснить, как возникает иллюзия увеличения размеров всех предметов у горизонта. На рис. 3.4 изображен небосвод и Луна на разных высотах над горизонтом. Как говорилось выше, зрительно мы не чувствуем, что Солнце находится далеко от Земли, а Луна значительно ближе. Все, что мы видим в небе, мы проецируем на него, как на экран. Из-за сплюснутости неба этот экран оказывается от нас далеким в направлении на горизонт и значительно более близким в направлении на зенит. Угловой диаметр как Солнца, так и Луны при любом их положении на небе одинаков (32'), а вот линейные размеры при проектировании на близкий экран (в зените) кажутся маленькими, а при проектировании на далекий экран (у горизонта) - большими.

Рис. 3.4. К объяснению кажущегося увеличения Луны у горизонта

Читатель может легко убедиться сам, что Луна только кажется большой у горизонта, что это самый настоящий зрительный обман. Проделайте следующий эксперимент. Держите сложенные вместе три спички в вытянутой перед собой руке. Для человека среднего роста расстояние спичек от глаза составляет примерно 75 см, а поперечник спичек 6 мм. Спички закрывают на небосводе угол около 1/2°, т. е. равный диаметру Луны или Солнца. Закройте Луну спичками при ее высоком положении на небосводе, когда она кажется маленькой, а затем еще раз, когда она опустится к горизонту и будет казаться в несколько раз больше. К своему удивлению, вы обнаружите, что спичками можно закрыть Луну при любом ее положении, т. е. что размер Луны не изменяется.

Существует и другое объяснение этого зрительного обмана. Всем хорошо известно, что чем дальше от нас на земной поверхности находится любой предмет, тем под меньшим углом мы его видим. Это явление перспективы. Луна находится от Земли на расстоянии очень большом (384000 км) по сравнению с расстояниями до наземных предметов, и при ее приближении к горизонту видимого уменьшения ее размеров не происходит. Мы же зрительно ожидаем, что размер Луны при ее опускании к горизонту должен уменьшиться, как у всех видимых в поле зрения предметов у горизонта. Поскольку этого не происходит, то создается впечатление, что Луна становится больше, чем ей следовало быть. Она кажется больше не потому, что в действительности увеличивается, а потому, что не сокращается в размерах, как остальные предметы. В пользу такого объяснения говорит следующий эксперимент. Сделайте длинную, например, картонную трубку и посмотрите через нее на низко стоящую Луну. Неожиданно обнаружится, что Луна уменьшилась до обычных размеров, потому что мы не видим теперь других предметов у горизонта и их перспективного уменьшения. Уберите трубку, и Луна снова становится большой!

Следует признать, что и в настоящее время до конца не исследовано, почему небесный свод имеет такую форму и как объясняется кажущееся увеличение Солнца, Луны, облаков и других предметов на небосводе у горизонта. Вероятно, большую роль играют психофизиологические особенности нашего зрения. Если мы смотрим вверх, не поднимая головы, то все предметы кажутся нам уменьшенными по сравнению с тем, какими они кажутся на том же расстоянии по горизонтали. Например, человек, стоящий на парашютной вышке высотою 75 м, кажется совсем маленьким, но этот же человек на расстоянии 75 м на Земле от нас - большим. Другой пример. Найдите вечером звезду на небе, которая, как вам кажется, находится около зенита. Повернитесь вполоборота и посмотрите на ту же самую звезду. Вы увидите, что она совсем не в зените, ее высота не более 70°.

На видимую форму небосвода оказывают влияние и другие причины, тоже связанные с психологией зрительного восприятия. Когда мы смотрим в вертикальном направлении, то не видим никаких объектов между глазом наблюдателя и небосводом, в горизонтальном же направлении обычно виден ряд предметов на разных расстояниях, в том числе и очень удаленных. Это способствует восприятию повышенной удаленности небосвода у горизонта. Воздушная дымка, окутывающая сильнее далекие предметы, также способствует восприятию горизонта как более далекого. Известную роль могут играть также разная освещенность, яркость и цвет неба в этих направлениях, наличие облаков разных форм или их отсутствие.

Дневное и ночное зрение

На световоспринимающей оболочке глаза - сетчатке имеются два вида светочувствительных элементов: утолщенные и короткие называются колбочками, а более тонкие и длинные - палочками. Колбочки располагаются в основном в центре сетчатки, их число быстро уменьшается к ее периферии. Палочки, наоборот, занимают главным образом периферические части сетчатой оболочки. Колбочек имеется около 7 млн., палочек - 130 млн. Изображение каждого предмета на сетчатке глаза, подобно мозаичной картине, составляется из огромного количества отдельных, точечных ощущений.

Колбочки восприимчивы только к достаточно яркому свету и поэтому работают днем. Палочки способны реагировать только на слабые световые потоки и работают в сумерки и ночью. В сумеречное время частично работают и колбочки.

В соответствии с двумя видами световоспринимающих элементов и их расположением на сетчатке различают дневное зрение (его также называют центральным) и ночное, или периферическое.

Необходимость в дневном и ночном зрении у человека обусловлена тем, что освещенность земной поверхности и яркость предметов на Земле при смене дня ночью и наоборот изменяются в таких широких пределах, что один зрительный аппарат не в состоянии обеспечить весь этот невероятно большой диапазон. Приведем цифры.

Освещенность летом в дневные часы при больших высотах Солнца может достигать 104 и даже 105 лк, к началу сумерек она составляет около 500 лк, а к концу сумерек в безлунную ночь освещенность уменьшается до 10-4- - 10-5 лк. В соответствии с освещенностью изменяется и яркость окружающих предметов. Таким образом, на протяжении суток освещенность и яркость изменяются в миллиарды раз!

Ни один из созданных человеком к настоящему времени приемников света не может обеспечить восприятие световых потоков в таком диапазоне изменения их яркости. В этом отношении глаз человека является уникальным приемником света.

Эффект Пуркинье

На рис. 8.2 показаны кривые спектральной чувствительности глаза человека днем и в сумерки и ночью. Функция V(λ) измеряется в относительных единицах. Для желто-зеленых лучей с длиной волны 0,556 мкм, к которым глаз наиболее чувствителен днем, значение функции V(λ) принято равным 1.

Рис. 8.2. Спектральная чувствительность глаза человека: 1 - днем, 2 - в сумерки и ночью.

Дневная кривая от максимума V(λ), равного 1 для желто-зеленых лучей, очень быстро снижается до нуля как в сторону фиолетовых (0,40 мкм), так и в сторону красных (0,76 мкм) лучей. Сумеречная кривая 2 повторяет форму дневной , но смещена относительно нее в сторону более коротких длин волн. Ее максимум приходится на длины волн 0,507 - 0,510 мкм, что соответствует уже зеленому цвету.

Кривые спектральной чувствительности глаза часто для краткости называют кривыми видности. Поскольку сумеречное и ночное зрение ахроматично, кривую видности 2 следует понимать следующим образом: при одинаковой интенсивности всех цветных лучей видимого спектра наиболее ярким, т. е. самым светлым, глазу кажется зеленый луч, а к обоим концам видимого диапазона яркость цветных лучей уменьшается до нуля. С длинноволнового конца спектр обрывается на оранжевом цвете. Красный цвет лежит за пределами кривой видности, т. е. глаз к нему не чувствителен.

Такое изменение кривой спектральной чувствительности глаза при уменьшении освещенности до уровня сумеречной и ночной впервые было изучено чешским ученым Пуркинье и получило название эффекта Пуркинье. На первый взгляд может показаться, что смещение кривой видности 2 по сравнению с 1 мало, всего около 0,05 мкм, и что не стоит обращать на него внимание. Однако это не так. Поскольку световой диапазон чрезвычайно узок - вся его "длина" около 0,36 мкм, смещение кривой видности 2 составляет около 14% от общей протяженности светового диапазона.

С проявлениями эффекта Пуркинье мы сталкиваемся в повседневной жизни, в быту, с ним приходится считаться в ряде отраслей промышленности (например, при изготовлении и применении красителей). Приведем пример явления, знакомого многим из повседневной жизни, но, по-видимому, не всем понятного. В ясный солнечный день летом вы видите на клумбе два цветка: красный мак и синий василек. Оба цветка имеют насыщенные цвета, мак кажется даже более ярким. А теперь вспомните, как выглядят эти цветы в сумерки и ночью. Мак, как и любые красные цветы, герань, сальвии, гвоздики, кажется черным, а василек стал светло-серым. Почему так изменилось цветовое восприятий этих цветков? Объясняется это тем, что красный цвет (кривая 2 рис 8.2) лежит за пределами кривой видности сумеречного зрения. Красные лучи перестали производить световое раздражение сетчатки, поэтому мак и выглядит черным. А почему василек стал светло-серым? Причина этого в ахроматичности палочкового аппарата.

А вот другой пример. Взгляните днем на разноцветный ковер, в котором имеются красные, оранжевые тона, а также зеленые, голубые или синие, а затем посмотрите на него в сумерки или ночью. При слабом освещении все красные и оранжевые цвета как бы "тонут", т. е. темнеют, а зеленые, голубые - "выпирают", становятся более светлыми. Создается впечатление, что днем это был совсем другой ковер.

Об этом явлении знали еще вышивальщицы в Древней Греции: работая при светильниках, они часто ошибались в расцветках, принимая одни за другие.

С влиянием эффекта Пуркинье приходится считаться астрономам при фотометрировании (т. е. сравнении яркости) звезд разного цвета.

С двумя примерами проявления эффекта Пуркинье мы уже встречались при объяснении особенностей лунных гало и радуг. Напомним, что у кругов гало, образованных лунными лучами, внутренняя сторона, обращенная к Луне, выглядит как почти черная полоса, окаймляющая общее светлое кольцо гало, что особенно заметно на фоне неба, более светлого внутри гало, чем вовне его. Отсутствие красной или оранжевой дуги у лунных радуг не так бросается в глаза ввиду того, что между красными дугами первой и второй радуг располагается полоса неба более темная, чем части неба со стороны фиолетовых дуг. Отсутствие красного цвета у лунных радуг и гало объясняется полной потерей чувствительности к красным лучам сумеречного и ночного зрения человека.

Попробуем разобраться, почему спектральная чувствительность глаза изменяется при, переходе ото дня к ночи и наоборот. Чем обусловлена форма кривых 1 и 2 рис. 8.2 и пределы спектральной чувствительности глаза днем и ночью? Установлено, что причиной этих изменений является смена дневных источников освещения земной поверхности на ночные.

Форма дневной кривой видности с максимумом, приходящимся на желто- зеленый свет (0,556 мкм), повторяет форму средней кривой распределения энергии в солнечном свете, отраженном зеленой растительностью. В безлунные ночи освещенность земной поверхности создается ночным свечением атмосферы, светом, звезд и рассеянным солнечным светом. Максимум суммарной кривой распределения энергии всех ночных источников вместе взятых приходится на интервал длин волн 0,507 - 0,510 мкм, на который и смещается максимум ночной кривой видности.

Таким образом, в процессе длительной эволюции человека его зрение приспособилось к жизни среди зеленой растительности, освещенной солнечным светом днем, и к свету, исходящему от ночного неба, в темную часть суток.