Чудеса: Популярная энциклопедия. Том 2

Между тем, данный атмосферный феномен — яркий пример того, как обманчива бывает иной раз внешняя форма того или иного природного явления. Стоит лишь заглянуть в его реальный механизм — и от тайны не останется следа. Так и здесь. Все формы гало, как простые, так и сложные, объясняются на уровне физических законов оптики, которые изучаются в средней школе.

Метеорологи уже давно обратили внимание на то, что при появлении гало солнце затянуто дымкой — тонкой пеленой высоких перистых или перисто-слоистых облаков. Они плавают в атмосфере на высоте шести-восьми километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые чаще всего имеют форму шестигранных столбиков или пластинок.

Атмосфера не знает покоя. И ледяные кристаллики, опускаясь и поднимаясь в потоках воздуха, то подобно зеркалу отражают, то подобно стеклянной призме преломляют падающие на них солнечные лучи. Некоторые из таких — отраженных и преломленных лучей — могут попадать к нам в глаза. Вот тогда-то мы и видим гало.

Кстати, не всякие перистые облака дают яркое, хорошо заметное гало. Для этого нужно, чтобы они были не слишком плотными (солнце просвечивает) и в то же время в воздухе должно находиться достаточное количество ледяных кристалликов. Бывает и так, что гало возникает при совсем чистом, безоблачном небе. Это значит, что высоко в атмосфере плавает много отдельных ледяных кристалликов, но без облачного образования. Так случается в ясные дни зимой.

…В вышине появился светлый горизонтальный круг, проходящий через солнце и опоясывающий небо параллельно горизонту. Как он возник? Специальные опыты (их неоднократно проводили ученые) и расчеты показывают: такой круг — результат отражения солнечных лучей от боковых граней шестигранных кристалликов льда, плавающих в воздухе в вертикальном положении. Лучи солнца падают на них, отражаются от них, как от зеркала, и попадают в глаза наблюдателя. И тут вступает в права одна особенность зрительного восприятия. Наши глаза не могут заметить искривления световых лучей. И мы видим отраженное изображение солнца не там, где оно находится в действительности, а на прямой линии, идущей от глаз. Причем изображение будет нам видно на той же высоте над горизонтом, что и действительное солнце.

Можно сказать, что это очень похоже на то, как мы видим в зеркале изображение электрической лампочки одновременно с самой электрической лампочкой. Ведь и тут — в воздухе находится множество вертикально плавающих кристалликов-зеркал, отражающих солнечные лучи. Эти многие зеркальные изображения солнца у нас в глазах сливаются, и мы видим сплошной светлый круг. А рядом — реальное солнце.

Другой случай — отражение солнечного света от маленьких кристалликов льда, плавающих в морозном воздухе, порождает светящийся столб. Тут в игре света участвуют ледяные зеркальца уже в виде пластинок. Нижние их грани отражают свет скрывшегося за горизонтом солнца, и мы, вместо самого солнца, видим некоторое время уходящую в небо от горизонта светящуюся дорожку — искаженное отражение солнечного диска.

Аналогичное явление каждый наблюдал в лунную ночь, стоя на берегу моря или озера. Любуясь лунной дорожкой, мы видим ту игру света — зеркальное отражение луны, сильно растянутое из-за того, что поверхность воды подернута рябью. Слегка волнующаяся вода отражает падающий на нее свет так, что мы воспринимаем как бы многие десятки отдельных отражений ночного светила. Из них и складывается воспетая поэтами лунная дорожка.

А понаблюдайте в морозный вечер за уличными фонарями. Возможно, вы и тут увидите гало, порожденное их светом в воздухе, насыщенном ледяными кристалликами или снежинками. Гало в виде большого светлого столба может возникнуть и во время снегопада. Бывают зимой такие дни, когда снежинки как бы плавают в воздухе, а сквозь неплотные облака упрямо пробивается солнечный свет.

При гало-круге, опоясывающем солнце, «виновниками» являются те же ледяные кристаллики, но шестигранной формы. И они не только отражают, но и преломляют свет. Большинство солнечных лучей, падающих на такие шестигранники, тоже рассеиваются в воздухе, мы их не видим. А от некоторых в наши глаза попадают и направленные лучи. Такие кристаллики располагаются на небе по окружности вокруг солнца. Все они кажутся нам освещенными. В этом месте мы и видим радужный круг.

Почему радужный, понять нетрудно. Ведь, проходя через призму, луч света не только преломляется, но и разлагается на спектральные цвета. При этом внутренняя часть гало-круга окрашена красным, а внешняя — сиреневатым цветом. Замечено, что гало-круг всегда более ярок по бокам. Это потому, что здесь пересекаются два гало — вертикальное, а также и горизонтальное.