Многие наблюдаемые нами в небе явления происходят в нескольких километрах над нами в атмосфере. Например, полярные сияния или гало, окружающее наиболее яркие светила, с присущей им великолепной игрой красок. Только современной астрономии удалось ответить на вопросы, существовавшие с древнейших времен. Так как трудно определить расстояние, отделяющее нас от места в небе, в котором совершается некое событие, мы не знаем, как далеко это происходит. Поначалу пытались определить место. Древние определяли его как «хрустальная сфера» (то есть рядом со звездами) или «подлунный мир» (то есть вблизи Луны). Например, многие думали, что кометы представляют собой испарения земной атмосферы. С эволюцией способов исследования удалось четко разделить явления астрономические от атмосферных, очень эффектных и достойных проявляемого к ним внимательного изучения.
РАДУГИ И ГАЛО.
Радуги и гало, возникающие вокруг наиболее ярких светил, возможно, наиболее зрелищные атмосферные явления. Это световые эффекты, возникающие, когда на достаточной высоте в атмосфере образуются мельчайшие ледяные кристаллы или водяные частицы.Такие феномены возникают при прохождении света через прозрачное вещество, например капли воды, льдинки или осколки стекла. Луч света, проходящий через то или иное вещество различной плотности, отклоняется вследствие возникающей в таких условиях рефракции. Кроме того, если луч встречает более плотное вещество, происходит частичное отражение. В этом случае при определенной плотности среды может случиться, что весь луч отразится, то есть не сможет покинуть плотную среду и выйти в менее плотную. В этом случае говорят о полном отражении. Тем не менее световой луч не только отражается и преломляется при прохождении из одной среды в другую. Ведь феномен рефракции зависит также от частоты светового излучения. При этом каждая частота имеет свой угол отражения, то есть происходит дисперсия светового луча. Так, например, происходит в призме, где свет разлагается на цветовой спектр. В применении к атмосферным оптическим явлениям можно сказать, что, когда солнечный луч проходит через находящуюся в атмосфере каплю воды или кристалл льда, мы в той или иной степени сталкиваемся с вышеописанными явлениями. Например, в радуге солнечный свет преломляется и одновременно разлагается на разные цвета, попадая на дождевую каплю. Проходя через каплю, цветовые составляющие направляются к ее поверхности, но здесь может произойти полное отражение. Таким образом, световой луч, пройдя полностью через каплю, возвращается, разложившись на цвета радуги. В результате этого процесса он может выйти из капли в обратном направлении практически там же, где он в нее вошел, но уже разделенный на спектральные составляющие. Так образуется радуга. Она имеет дугообразную форму из-за преломленных, разложившихся на спектральные составляющие и отраженных лучей, которые могут соединяться каждая под своим углом. Радуга всегда находится в противоположной стороне от Солнца.
В некоторых случаях можно видеть также две радуги, одну над другой. Та, что выше, шире, и цвета ее инвертированы по отношению к первой. В этом случае мы видим световые лучи, испытывающие двойное отражение внутри водяных капель.Гало — явление, также связанное с отражением, преломлением или дисперсией солнечного или лунного света.Но здесь «пояс» вокруг светил, который мы видим, находится в той же, а не в противоположной от них стороне. Гало всегда возникает в неподвижном положении. Их можно наблюдать только под углом 22 или 46° к светилу, которое их порождает.
«
ЗЕЛЕНЫЙ ЛУЧ».
Оптический эффект, вызываемый дисперсией света, связан с другимредко наблюдаемым феноменом — «зеленым лучом».Это явление возникает, когда солнце находится почти над горизонтом. При пересечениисветовым потоком толстых слоев атмосферы сине-зеленая часть спектра отклоняетсясильнее, чем красная. Таким образом, зеленые и синие лучи до нас доходят, а красные —нет.Наблюдатель может уловить зеленую вспышку в момент исчезновения солнечного дисказа линию горизонта или появления из-за оного.
ПАРГЕЛИЧЕСКИЕ КРУГИ И «ЛОЖНЫЕ СОЛНЦА».
На заре и на закате можно наблюдать светящиеся паргелические круги на уровне появления солнца над горизонтом. Они образуются из микроскопических кристалликов льда пластинчатой формы, повисших в атмосфере и, падая вниз, отражающих солнечный свет. Но, чтобы наблюдать пар-гелический круг, необходимо, чтобы кристаллы падали, будучи ориентированы параллельно горизонту. Кристаллы льда об-разуют и так называемые ложные солнца, светящиеся пятна, видимые по обе стороны Солнца.
ПРОТИВОСИЯНИЕ. Другое достаточно распространенное явление — противосияние. Это слабо светящийся конус, который распространяется вдоль видимой эклиптики на западе вскоре после захода или на востоке перед мсходом. Солнца.Это явление происходит из-за рассеяния солнечного света пылевыми частицами межпланетной среды вдоль эклиптики. Оно возникает в противоположной от Солнца стороне, что и определило его название.Вверху: зеленый луч на закате солнца. Внизу: ложные солнца
