Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков - Гэвин Претор-Пинней

Согласно результатам, полученным Немецкой группой исследователей гало[113], усреднившей наблюдения членов группы по всему континенту, европейский наблюдатель может увидеть околозенитную дугу в среднем тринадцать раз в год. Это только пятый по частоте среди гало-феноменов.

Значительно более распространенное явление — паргелий, или «ложное солнце». Паргелий представляет собой не дугу, а световую точку, появляющуюся сбоку от солнца. Паргелии образуются на той же высоте, что и солнце, в 22° справа или слева от него. Это угловое расстояние примерно равно расстоянию от большого пальца до мизинца раскрытой ладони. Та сторона паргелия, которая обращена к солнцу, обычно окрашена в красный цвет, тогда как другая сторона — в желтый и белый. «Ложные солнца» совсем не обязательно появляются по обе стороны от настоящего: если солнце светит через облачный слой, который не отличается протяженностью, можно увидеть и один паргелий.

Яркое пятно в центре этой фотографии — паргелий, или «ложное солнце», образующееся в результате того, что лучи солнечного света отклоняются ледяными кристаллами перисто-слоистого облака.

Паргелии могут появиться одновременно с облачной улыбкой, поскольку для их возникновения требуются те же самые горизонтально падающие кристаллы в форме шестиугольных пластин. В этом случае, однако, свет входит через одну из боковых граней, расположенных под углом 60° друг к другу, и выходит через другую.

По данным Немецкой группы исследователей гало, паргелии необычайно распространены. В Европе их можно увидеть около 70 раз в год, причем чаще зимой, чем летом. Но если они так часто встречаются, непонятно, почему столь немногие сообщают, что видели их.

«Ложное солнце» образуется, когда солнечный свет проходит через расположенные под углом 60° друг к другу боковые грани кристаллов в форме шестиугольных пластин.

Джек Борден — бывший телерепортер, ныне превратившийся в отчаянного поклонника наблюдений за небом. Он основал в США организацию, которую назвал «За небесные просторы»[114]. Цель этой организации — помочь людям, во-первых, узнать больше о небе, а во-вторых, полюбить его. Работая в организации в течение двадцати лет, Джек провел эксперимент, задавая людям вопрос, видели ли они когда-нибудь «ложное солнце». «Я подумал, что неплохо бы создать что-то вроде лакмусовой бумажки, позволяющей оценить, насколько человек разбирается в происходящем на небе, — рассказывает он. — Поэтому, общаясь с любой группой людей, я просто спрашивал, кто из них видел ложное солнце. Многие просто не понимали, о чем это я. Тогда я показывал им фотоснимки этого явления». По оценкам Джека, только пять человек из ста видели «ложное солнце», причем два-три из них наблюдали его единожды. Не так уж много для явления, возникающего чаще, чем раз в неделю. По всей очевидности, Джеку придется изрядно потрудиться на ниве просвещения сограждан.

***

22-градусное гало, образованное перисто-слоистым облаком.

Однако не только перисто-слоистые облака приводят к возникновению гало-эффектов. Подобные явления могут наблюдаться в лоскутах перистых облаков, в состоящей из кристаллов льда нижней части кучево-дождевых облаков и в хлыстообразных хвостах из ледяных кристаллов, выпадающих из верхнеярусных облаков вроде перисто-кучевых. Однако перисто-слоистые облака выгодно отличаются от остальных тем, что нередко равномерно охватывают большие участки неба. Это означает, что световые эффекты в них будут обретать более завершенные и правильные формы.

Наиболее распространенный среди гало-феноменов перисто-слоистых облаков — минуточку, сейчас будет еще одно чудесное название — «22-градусное гало». Оно встречается еще чаще, чем паргелии: над Европой — около ста раз в год. Как и значительно более редкое «46-градусное гало» (не чаще четырех раз в год), оно образуется при прохождении света через кристаллы льда не в форме пластин, а в форме шестигранных колонн. Если световые эффекты, создаваемые ледяными кристаллами, которые выступают в роли маленьких призм, называются «гало-феноменами», то эти кольца вокруг солнца — гало в буквальном смысле слова. Кольцо меньшего размера, 22-градусное, можно часто увидеть и ночью, вокруг луны.

Днем такое гало выглядит как замкнутое или разомкнутое кольцо вокруг солнца, причем расстояние от него до солнца чуть больше расстояния от большого пальца до мизинца раскрытой ладони при вытянутой руке. Внутренняя граница кольца четко очерчена, внешняя же размыта, причем яркость ее убывает постепенно. Внутри кольца небо темнее, чем снаружи. Само оно чаще белое, однако, если обозначено четко, может быть и разноцветным: внутренний край окрашен в красный цвет, далее следуют желтый, зеленый и белый, переходящий в голубой.

22-градусное и 46-градусное гало образуются, когда солнечный свет проходит через призматические кристаллы в форме шестигранных колонн.

Значительно более редкое и отличающееся более внушительными размерами 46-градусное гало намного бледнее, чем 22-градусное. Если оно и появляется в небе, расстояние между его внутренней границей и солнцем превышает охват двух раскрытых ладоней с совмещенными большими пальцами: не исключено, что именно в такой позе в доисторические времена поклонялись облакам. (Жаль, что гало-эффекты не измеряют, упав на колени, склонив голову и произнося нараспев молитвы.)

Кристаллы, необходимые для возникновения обоих гало, представляют собой шестигранные колонны, похожие на очень короткие незаточенные карандаши. Гало возникают в результате того, что эти карандаши падают вниз случайным образом, а не располагаются под определенным углом, как в случае ОЗД или паргелиев. Хотя гало и можно объяснить подобным образом, никто толком не понимает, почему кристаллы по мере падения не выравниваются за счет сопротивления воздуха. По сути дела, самый распространенный среди гало-феноменов — 22-градусное гало (равно как и 46-градусное) — изучен менее всего. Как и в случае со всеми остальными гало-феноменами, кристаллы должны быть «оптически чистыми», т. е. карандаши должны состоять из прозрачного льда.

Возникновение обоих видов гало обеспечивается одинаковыми кристаллами льда, однако свет проходит через кристаллы по-разному. Гало меньшего размера образуется, когда свет проходит сперва через одну из боковых граней колонны, а потом через другую, расположенную под углом 60° к первой. Чтобы получилось гало большего размера, нужно, чтобы свет прошел через боковую грань и одно из оснований колонны.