بيت كل الأسئلة

قوس قزح حول الشمس هو علامة. الهالة هي ظاهرة بصرية للطبيعة في حفل الطاقة الشمسية

إن انكسار ضوء الشمس في الغلاف الجوي يؤدي إلى ظهور العديد من الخدع البصرية التي يمكن ملاحظتها من الأرض بالعين المجردة. ومن أروع الظواهر من هذا النوع هالة شمسية. ولهذه الظاهرة أنواع عديدة، كل منها جميل بطريقته الخاصة. ولكن لكي يحدث أي نوع من الوهم البصري، من الضروري وجود مجموعة معينة من الشروط.

إذن ما هي الهالة الشمسية ولماذا تظهر؟ أولا، دعونا نجيب على السؤال الأول. في الأساس، الهالة هي قوس قزح حول الشمس. ومع ذلك، فهو يختلف عن قوس قزح العادي في كليهما مظهر، وبحسب خصائصه.

تظهر هالة في السماء بسبب مجموعة من العوامل. غالبًا ما يتم ملاحظته في الطقس البارد في ظروف الرطوبة العالية. هناك عدد كبير من بلورات الجليد في الهواء. من خلال المرور بها، ينكسر ضوء الشمس بطريقة خاصة، ويشكل قوسًا حول الشمس.

لا تخلط بين الهالات و"التيجان الشمسية". الأخيرة هي مناطق ذات توهج ضبابي تقع حول الشمس أو القمر أو مصادر الضوء الساطعة الأخرى - على سبيل المثال، مصابيح الشوارع والأضواء الكاشفة.

على الرغم من بعض أوجه التشابه الخارجية مع قوس قزح، فإن الهالة الشمسية لديها عدد من الاختلافات عنها. أولها أن قوس قزح يُلاحظ عادةً أثناء الوقوف وظهرك إلى النجم. وتظهر الهالات حول الشمس فقط، باستثناء عدد قليل من الأنواع النادرة للغاية.

في قوس قزح، يمكنك في أغلب الأحيان ملاحظة مجموعة كاملة من الألوان، من الأحمر إلى الأرجواني. عادة ما يتم تلوين الهالة الشمسية باللونين الأحمر والبرتقالي فقط. تمتزج الألوان المتبقية من الطيف مع بعضها البعض وبالتالي تظهر باللون الأبيض. ومع ذلك، فمن النادر جدًا ملاحظة هالة تتميز فيها جميع ألوان الطيف. هذا مشهد مذهل للغاية.

بالنسبة لقوس قزح، يقع الطيف الأحمر في الخارج(الأبعد من الأفق). في الهالة، يكون أقرب ما يمكن إلى المركز، أي إلى الشمس.

والفرق الرئيسي بين قوس قزح والهالة هو أننا نرى قوس قزح نتيجة انكسار الضوء في قطرات الماء. تبدو هذه القطرات دائمًا وتتصرف بنفس الشكل في الغلاف الجوي، ويمكن أن تختلف أحجامها فقط. الأمر المختلف تمامًا هو بلورات الجليد التي ينكسر فيها ضوء الشمس أثناء مراقبة الهالة. يمكن أن يكون لديهم مجموعة واسعة من الأشكال والأحجام. ويمكن أن تتحرك البلورات بطرق مختلفة تمامًا - ترتفع بهدوء، وتسقط، وتدور، وما إلى ذلك. والنتيجة هي تنوع أنواع الهالة الشمسية.

أصناف الهالة الشمسية

إذن، تعرفنا على ما هي الهالة الشمسية وما أسباب ظهورها. الآن دعونا نلقي نظرة على أنواعها الرئيسية.

وتختلف الهالة الشمسية في موقعها في السماء بالنسبة للشمس. في أغلب الأحيان، يمكنك مراقبة الهالات الموجودة بالقرب من النجم - ما يسمى هالات 22 درجة. الأقل شيوعًا هي الهالات الموجودة بزاوية 46 درجة أو أكثر بالنسبة للشمس، وأندرها هي أصنافها التي تشغل السماء بأكملها.

بناءً على لونها، تنقسم الهالات إلى الأبيض (الخفيف، عديم اللون)، الأحمر البرتقالي، والطيف الكامل. الهالات الأكثر شيوعًا ذات 22 درجة عادة ما تكون ملونة باللون الأحمر والبرتقالي والأبيض فقط. يمكن وضع الهالات ليس فقط في المستوى الرأسي، ولكن أيضًا في المستوى الأفقي. يطلق عليهم subhalos.

موقف الناس من الهالة

وفي الماضي كانت هذه الظاهرة تثير الخوف والذعر بين الناس. ونظراً لعدم تطور العلم بشكل كافٍ، لم يكن الناس يعرفون أن أعينهم ترى خداعاً بصرياً، واعتبروا الهالة علامة غير لطيفة، خاصة إذا كانت مصحوبة ببارهيليا (بقع ضوئية تشبه الشمس وتقع بجانبها) ). في بعض الأحيان أصبح ظهور الهالة سببًا لأخذ أهمية كبيرة القرارات السياسية. واحدة من أكثر أمثلة مشرقةهو رفض الإمبراطور شارل الخامس حصار ماغديبورغ عام 1551. ورأى هالة مع شمس كاذبة فوق المدينة، واعتبرها رمزا للحماية السماوية للمحاصرين.

كيف تنظر إلى الهالة الشمسية بشكل صحيح

الهالة هي ظاهرة بصرية غير عادية تجذب انتباه الناس دائمًا. ولكن للاستمتاع بجمالها دون عواقب غير سارة، لا تحتاج فقط إلى معرفة ما هي الهالة الشمسية، ولكن أيضا لفهم الخطر الذي تشكله على أجهزة الرؤية. ضوء الشمس المنكسر من خلال بلورات الجليد يكون ساطعًا جدًا بالنسبة لأعيننا. لذلك، من الأفضل مشاهدة الهالة باستخدام النظارات الشمسية. من المنطقي استخدام نظارات عالية الجودة ذات مستوى عالٍ من الحماية ضد الأشعة فوق البنفسجية لهذا الغرض (وكذلك التعرض لأشعة الشمس في أي ظروف أخرى). بالنظر إلى الهالة، من الأفضل تغطية الشمس ببعض الأشياء أو، على سبيل المثال، النخيل. وينبغي أن يتم الشيء نفسه عند تصوير هذه الظاهرة. وإلا فإن الصورة قد لا تكون واضحة بما فيه الكفاية.

الظواهر الضوئية في السحب: الهالة، والتيجان

هالة- هذا هو انكسار وانعكاس الضوء في بلورات الجليد في السحب العليا؛ تمثل دوائر الضوء أو قوس قزح حول الشمس أو القمر ( مثال على صورة هالة القمر) ، مفصولة عن النجم بفجوة مظلمة. غالبًا ما يتم ملاحظة الهالات في مقدمة الأعاصير (في سمحاقية طبقيةغيوم جبهتها الدافئة) وبالتالي يمكن أن تكون بمثابة علامة على اقترابهم.

هالة حول الشمس في السحب السمحاقية الطبقية

كقاعدة عامة، تظهر الهالات على شكل دوائر يبلغ نصف قطرها 22 أو 46 درجة، وتتزامن مراكزها مع مركز القرص الشمسي (أو القمري). الدوائر ملونة بشكل خافت بألوان قوس قزح (اللون الأحمر من الداخل).
الهالات هي العلامة الأكيدة على سوء الأحوال الجوية. لذلك، في نهاية مارس 1988، استقر الطقس الربيعي المشمس الهادئ في موسكو ومنطقة موسكو. ولكن في إحدى الأمسيات شوهدت هالة حول القمر؛ وفي اليوم التالي تدهور الطقس فجأة.
من كتاب "الأرصاد الجوية وعلم المناخ" S. P. Khromov، M. A. Petrosyants: "بالإضافة إلى أشكال الهالة الرئيسية، يتم ملاحظة شموس كاذبة - بقع ضوئية ملونة قليلاً على نفس المستوى مع الشمس وعلى مسافة زاوية منها أيضًا 22 أو 46" ° ترتبط الدوائر الرئيسية أحياناً بأقواس مختلفة مماسة لها، ولا تزال هناك أعمدة رأسية غير مطلية تمر عبر قرص الشمس، أي كما لو كانت مستمرة في صعودها وهبوطها، بالإضافة إلى دائرة أفقية غير مطلية على نفس المستوى مع شمس.
يتم تفسير الهالات الملونة بانكسار الضوء في البلورات المنشورية السداسية للسحب الجليدية، والتي تتشكل غير ملونة (عديمة اللون) من خلال انعكاس الضوء من وجوه البلورات. ويعتمد تنوع أشكال الهالات بشكل أساسي على أنواع البلورات وحركتها، وعلى اتجاه محاورها في الفضاء، وكذلك على ارتفاع الشمس. الهالة 22 درجة ناتجة عن انكسار الضوء على الجوانب الجانبية للبلورات مع اتجاه عشوائي لمحاورها الرئيسية في جميع الاتجاهات. إذا كان للمحاور الرئيسية اتجاه عمودي في الغالب، فعندئذ على جانبي القرص الشمسي (أيضًا على مسافة 22 درجة)، تظهر نقطتان ضوئيتان بدلاً من دائرة الضوء - شمس كاذبة.

الهالة عند 46 درجة (والشمس الكاذبة عند 46 درجة) ناتجة عن انكسار الضوء بين الوجوه الجانبية وقواعد المنشور، أي. مع زاوية انكسار قدرها 90 درجة.
الدائرة الأفقية ناتجة عن انعكاس الضوء من الجوانب الجانبية للبلورات الموجودة بشكل عمودي، والعمود الشمسي يرجع إلى انعكاس الضوء من البلورات الموجودة بشكل أفقي في المقام الأول.

في السحب المائية الرقيقة تتكون من قطرات صغيرة موحدة (عادة السحب الركامية) وتغطية قرص النور بسبب الحيود، ظهورات التيجان.

السحب الركامية

تظهر التيجان أيضًا في الضباب بالقرب من مصادر الضوء الاصطناعي. الجزء الرئيسي، وغالبًا ما يكون الجزء الوحيد من التاج، عبارة عن دائرة خفيفة ذات نصف قطر صغير، تحيط بشكل وثيق بقرص النجم (أو مصدر ضوء صناعي). يكون لون الدائرة مزرقًا بشكل أساسي ويكون لونها محمرًا فقط على الحافة الخارجية. ويسمى أيضا هالة. وقد تكون محاطة بحلقة إضافية واحدة أو أكثر من نفس اللون، ولكن بلون أفتح، وغير متجاورة مع الدائرة أو مع بعضها البعض. نصف قطر الهالة 1-5°. ويتناسب عكسياً مع أقطار القطرات الموجودة في السحابة، لذا يمكن استخدامه لتحديد حجم القطرات الموجودة في السحب.
تتميز التيجان الموجودة حول مصادر الضوء الاصطناعية الصغيرة (مقارنة بأقراص النجوم المضيئة) بألوان قزحية أكثر ثراءً."

العلامات الشعبيةذات صلة ب هالة:

بعد ظهور السحب السمحاقية سريعة الحركة، تصبح السماء مغطاة بطبقة شفافة (تشبه الحجاب) من السحب السمحاقية الطبقية. توجد في دوائر حول الشمس أو القمر (علامة على سوء الأحوال الجوية).

السحب سمحاقية طبقية

تظهر هالة حول الشمس أو القمر (علامة على سوء الأحوال الجوية).
- في الشتاء - تيجان بيضاء ذات قطر كبير حول الشمس أو القمر، وكذلك أعمدة قريبة من الشمس أو ما يسمى بالشموس الزائفة (علامة على استمرار الطقس الصقيع).
- الحلقة حول القمر في اتجاه الريح (سوء الأحوال الجوية).

دعونا نقتبس من كتاب V. A. Mezentsev "الخرافات الدينية وأضرارها" (موسكو، 1959). إليكم ما هو مكتوب هناك حول الظواهر الموصوفة أعلاه: "على سبيل المثال، ما هي الهالة المعقدة والنادرة في شكلها التي لوحظت بالفعل في ربيع عام 1928 في مدينة بيلي بمنطقة سمولينسك. في حوالي الساعة 8-9 صباحًا في الصباح على جانبي الشمس - إلى اليمين وإلى اليسار - كانت هناك شمسان زائفتان لامعتان بألوان قوس قزح، ولهما ذيول بيضاء قصيرة منحنية قليلاً، وكانت الشمس الحقيقية في مركز الشمس المضيئة. "دائرة. بالإضافة إلى ذلك، ظهرت عدة أقواس مضيئة في السماء. كانت هذه الأقواس هي التي تم الخلط بينها وبين منحنيات في القرون الماضية السيوف النارية المعلقة في السماء.
وفي 28 نوفمبر 1947، لوحظت هالة معقدة حول القمر في مدينة بولتافا. وكان القمر في وسط دائرة الضوء. كانت الأقمار الجديدة، أو كما يطلق عليها غالبًا، الباراسيلينات، مرئية أيضًا على الدائرة الموجودة على اليمين واليسار؛ كان الباراسيلين الأيسر أكثر إشراقًا وله ذيل. لم تكن دائرة الهالة بأكملها مرئية. وكان ألمع في الجزء العلوي منه وعلى اليسار. في الجزء العلوي من دائرة الهالة كان هناك قوس مماس مشرق.

كيف يمكن الحصول على مثل هذه الصور غير العادية في الهواء؟ ما هي أسباب هذا المثير للاهتمام ظاهرة طبيعية؟ من خلال دراسة ظهور الهالات في السماء، لاحظ العلماء منذ فترة طويلة أنها تحدث عندما تكون الشمس مغطاة بضباب أبيض لامع - وهو حجاب رقيق من المرتفعات الغيوم الرقيقة .

السحب المغزلية

تطفو هذه السحب على ارتفاع 6-8 كيلومترات فوق سطح الأرض وتتكون من بلورات ثلجية صغيرة، والتي غالبًا ما تكون على شكل أعمدة أو صفائح سداسية. عند صعود وهبوط تيارات الهواء، تعكس بلورات الجليد، مثل المرآة، أو تنكسر، مثل المنشور، تلك التي تسقط عليها. أشعة الشمس. وفي الوقت نفسه، يمكن للأشعة المنعكسة من بعض البلورات أن تدخل أعيننا. ثم نلاحظ أشكالا مختلفة من الهالة. وإليكم أحد هذه الأشكال: تظهر في السماء دائرة أفقية خفيفة تحيط بالسماء موازية للأفق. وأجرى العلماء تجارب خاصة ووجدوا أن مثل هذه الدائرة تنشأ بسبب انعكاس ضوء الشمس من الوجوه الجانبية لبلورات الجليد السداسية التي تطفو في الهواء في وضع عمودي. تسقط أشعة الشمس على مثل هذه البلورة، وتنعكس منها، مثل المرآة، وتقع في أعيننا. لكن أعيننا لا تستطيع اكتشاف انحناء أشعة الضوء، لذلك نرى الصورة المنعكسة للشمس ليس في مكانها الفعلي، بل على خط مستقيم قادم من العيون، وستكون الصورة مرئية على نفس الارتفاع فوق الأفق مثل الشمس الحقيقية.

تشبه هذه الظاهرة كيف نرى صورة المصباح الكهربائي في المرآة في نفس الوقت الذي نرى فيه المصباح الكهربائي نفسه. هناك الكثير من بلورات المرآة العائمة رأسياً في الهواء. وكلها تعكس أشعة الشمس. تندمج الصور المرآة للشمس التي تسقط في أعيننا من البلورات الفردية، ونرى دائرة ضوئية صلبة موازية للأفق. أو يحدث الأمر على النحو التالي: لقد ذهبت الشمس للتو إلى ما تحت الأفق، وفي ظلام المساء المظلم تظهر السماء فجأة عمود الضوء . تتضمن لعبة الضوء هذه، كما أظهرت تجارب خاصة، صفائح جليدية تطفو في الغلاف الجوي في وضع أفقي. تسقط أشعة الشمس، التي تجاوزت الأفق للتو، على الحواف السفلية المتأرجحة لهذه الصفائح، وتنعكس وتسقط في عيون المراقب. عندما يكون هناك العديد من هذه البلورات في الهواء، فإن الصور المرآة للشمس التي تأتي إلى أعيننا من ألواح الجليد الفردية تندمج في صورة واحدة، ونرى صورة مشوهة ممتدة لقرص الشمس لا يمكن التعرف عليها - يظهر عمود مضيء في سماء. على خلفية فجر المساء، يكون له في بعض الأحيان اللون المحمر. لقد واجه كل واحد منا ظاهرة مشابهة لهذه أكثر من مرة. تذكر "المسار" الشمسي أو القمري على الماء. هنا نرى بالضبط نفس الانعكاس المشوه للشمس أو القمر، فقط دور المرآة لا يلعب بلورات الجليد، ولكن سطح الماء. هل سبق لك أن رأيت دائرة قوس قزح خفيفة تحيط بالشمس؟ وهذا أيضًا أحد أشكال الهالة. وقد ثبت أن هذه الهالة تتشكل في الحالات التي يوجد فيها العديد من بلورات الجليد السداسية في الهواء والتي تعمل على انكسار أشعة الشمس مثل المنشور الزجاجي. ولا نرى معظم هذه الأشعة المنكسرة، فهي متناثرة في الهواء. لكن بعض البلورات ترسل أيضًا أشعة موجهة إلى أعيننا. وتقع هذه البلورات في السماء في دائرة حول الشمس. تبدو جميعها مضيئة لنا، وفي هذا المكان نرى دائرة مضيئة، ملونة قليلاً بألوان قوس قزح. نحن لا نرى دائمًا شكلاً أو آخر من أشكال الهالة بالكامل في السماء. على سبيل المثال، في فصل الشتاء، عندما يكون هناك صقيع شديد، تظهر نقطتان من الضوء على جانبي الشمس. هذه أجزاء من دائرة الهالة. وفي حالة أخرى، يكون الجزء العلوي فقط من هذه الدائرة مرئيا - فوق الشمس. في الماضي، كان يُعتقد بالخطأ أنه تاج مضيء. ويحدث نفس الشيء مع الدائرة الأفقية التي تمر عبر الشمس. في أغلب الأحيان، يكون الجزء المرئي منه فقط، وهو مجاور للشمس؛ ثم نرى في السماء كأنهما ذيلان خفيفان يمتدان إلى يمين الشمس ويسارها. ليس من الصعب أن نفهم كيف تظهر الصلبان المضيئة في الهواء. من الشمس المنخفضة في الأفق أو التي تجاوزت الأفق بالفعل، يمتد عمود مضيء طويل إلى الأعلى. ويتقاطع هذا العمود مع جزء دائرة الهالة المرئية فوق الشمس، فيظهر صليب كبير مضيء في السماء. قد يظهر صليبان. ويحدث ذلك عندما تكون الأجزاء الرأسية من دائرة الهالة وأجزاء من الدائرة الأفقية المجاورة للشمس مرئية في السماء؛ يتقاطعان ويعطيان صليبين على جانبي الشمس. في حالات أخرى، بدلا من الصلبان، تظهر هنا فقط البقع المضيئة، بالقرب من حجم الشمس.

يطلق عليهم شموس كاذبة. عادة ما يتم ملاحظة هذا النوع من الهالة عندما تكون الشمس منخفضة فوق الأفق. تظهر التجارب التي أجريت خصيصا أن تكوين الشموس الزائفة ينطوي على بلورات سداسية تطفو في الهواء ليس بشكل عشوائي، ولكن بحيث تكون محاورها في الغالب عموديا. في المناطق الشمالية، حيث يتم ملاحظة الهالة بشكل عام في كثير من الأحيان، يمكن رؤية الشمس المتسكعة عشرات المرات في السنة. غالبًا ما تكون مشرقة جدًا لدرجة أنها مشرقة مثل الشمس نفسها. هذه هي الطريقة التي يشرح بها العلم ظواهر الهالة المتنوعة والغامضة ويكشف الخرافات الدينية. دراسة الظواهر المختلفةفيما يتعلق بمرور الضوء في الغلاف الجوي، فإن علمائنا لا يقدمون لهم تفسيرًا ماديًا صحيحًا علميًا فحسب، بل يستخدمون أيضًا المعرفة المكتسبة لتطوير العلم. وهكذا فإن مشاهدات التيجان التي تحدثنا عنها تساعد في تحديد حجم بلورات الجليد وقطرات الماء التي تتكون منها السحب المختلفة. كما توفر ملاحظات التيجان والهالات الفرصة للتنبؤ العلمي بالطقس. لذلك، إذا انخفض التاج الذي يظهر تدريجيا، فمن الممكن توقع هطول الأمطار. على العكس من ذلك، فإن زيادة التيجان تنذر ببداية طقس جاف وصافٍ."

من إعداد O. Malakhov. صور Meteoweb.ru

الهالة عبارة عن قرص خلاب أو هالة مشرقة أو دائرة مضيئة تتشكل بالقرب من مصدر ضوء قوي بواسطة الخصائص البصرية لجزيئات الجليد الدقيقة في الغلاف الجوي.

يتم إنشاء الهالة عندما ينكسر الضوء بواسطة بلورات الجليد المتكونة في السحب الرقيقة أو الطبقات المنخفضة من الغلاف الجوي. تختلف هذه الجسيمات المجمدة في الشكل وكيفية تحركها عبر الهواء. يمكن أن تطفو أو تنزل ببطء أو تدور. يعتمد نوع الظاهرة البصرية على تكوين العناصر وموقعها. الوهم الذي يلعب بالضوء يشبه في آلية قوس قزح، ولكن بدلاً من قطرات الماء، تعمل بلورات الجليد كعاكسات. قدم عالم الفلك الهولندي مارسيل مينارت مساهمة خاصة في دراسة الظواهر في هذه الفئة. لقد كرس الكثير من الوقت لدراسة تفاعل الضوء والجو وتنظيم الهالات.

لماذا تظهر الحلقات الضوئية؟

ويؤدي انكسار الضوء إلى انقسامه إلى أطياف، وتتلون الدائرة مثل قوس قزح ولكن بألوان أقل. تشمل الأنواع الحية من الظواهر البصرية البارهيليوم، وهي بقعة بلون قوس قزح، وقوس الذروة، الذي يحدث في حالات نادرة ويبدو مثل قوس قزح مقلوب.

مراقبة وتصنيف أنواع مختلفة من الهالات

الشكل الأكثر شيوعًا للهالة هو دائرة مضيئة يبلغ نصف قطرها الزاوي 22 درجة وتتمركز على القرص الشمسي أو القمري. وينشأ بسبب انكسار الأشعة في الوجوه الجانبية للبلورات. الهالة الصغيرة ذات لون باهت. في الأساس إنه أحمر و لون برتقالي. نادرًا ما تظهر هالة كبيرة يبلغ نصف قطرها حوالي 46 درجة، مرة واحدة تقريبًا في السنة. لها لون أحمر مع داخل، وأقواسها المماسية ملونة بالكامل. والأكثر ندرة هي الهالة التي تبلغ 90 درجة، والتي تشكل دائرة مضيئة بشكل خافت تشترك في مركز مشترك مع حلقات أصغر.

في مؤخراهناك عدد كبير من التقارير عن الهالات، أو الشموس الزائفة أو الثانية، أو أعمدة الضوء أو الطاقة الشمسية، والتي يُخطئ أحيانًا في اعتبارها "الشفق القطبي الشمالي". لقد لاحظ الكثيرون هذه الظواهر الطبيعية الجميلة بأنفسهم. ماذا يقول العلم عن هذه الظاهرة؟

الهالة هي انكسار وانعكاس الضوء في بلورات الجليد في السحب العلوية؛ تمثل دوائر الضوء أو قوس قزح حول الشمس أو القمر (مثال لصورة هالة القمر)، مفصولة عن النجم بفجوة مظلمة. غالبًا ما يتم ملاحظة الهالات في مقدمة الأعاصير (في السحب السمحاقية الطبقية لجبهتها الدافئة) وبالتالي يمكن أن تكون بمثابة علامة على اقترابها.

من كتاب "الأرصاد الجوية وعلم المناخ" S. P. Khromov، M. A. Petrosyants: "بالإضافة إلى أشكال الهالة الرئيسية، يتم ملاحظة شموس كاذبة - بقع ضوئية ملونة قليلاً على نفس المستوى مع الشمس وعلى مسافة زاوية منها أيضًا 22 أو 46" ° ترتبط الدوائر الرئيسية أحياناً بأقواس مختلفة مماسة لها، ولا تزال هناك أعمدة رأسية غير مطلية تمر عبر قرص الشمس، أي كما لو كانت مستمرة في صعودها وهبوطها، بالإضافة إلى دائرة أفقية غير مطلية على نفس المستوى مع شمس.

يتم تفسير الهالات الملونة بانكسار الضوء في البلورات المنشورية السداسية للسحب الجليدية، والتي تتشكل غير ملونة (عديمة اللون) من خلال انعكاس الضوء من وجوه البلورات. ويعتمد تنوع أشكال الهالات بشكل أساسي على أنواع البلورات وحركتها، وعلى اتجاه محاورها في الفضاء، وكذلك على ارتفاع الشمس. الهالة 22 درجة ناتجة عن انكسار الضوء على الجوانب الجانبية للبلورات مع اتجاه عشوائي لمحاورها الرئيسية في جميع الاتجاهات. إذا كان للمحاور الرئيسية اتجاه عمودي في الغالب، فعندئذ على جانبي القرص الشمسي (أيضًا على مسافة 22 درجة)، تظهر نقطتان ضوئيتان بدلاً من دائرة الضوء - شمس كاذبة. الهالة عند 46 درجة (والشمس الكاذبة عند 46 درجة) ناتجة عن انكسار الضوء بين الوجوه الجانبية وقواعد المنشور، أي. مع زاوية انكسار قدرها 90 درجة. الدائرة الأفقية ناتجة عن انعكاس الضوء من الجوانب الجانبية للبلورات الموجودة بشكل عمودي، والعمود الشمسي يرجع إلى انعكاس الضوء من البلورات الموجودة بشكل أفقي في الغالب.

في السحب المائية الرقيقة التي تتكون من قطرات صغيرة متجانسة (عادةً سحب ركامية متوسطة) وتغطي قرص النجم، تحدث ظاهرة التاج بسبب الحيود. تظهر التيجان أيضًا في الضباب بالقرب من مصادر الضوء الاصطناعي. الجزء الرئيسي، وغالبًا ما يكون الجزء الوحيد من التاج، عبارة عن دائرة خفيفة ذات نصف قطر صغير، تحيط بشكل وثيق بقرص النجم (أو مصدر ضوء صناعي). يكون لون الدائرة مزرقًا بشكل أساسي ويكون لونها محمرًا فقط على الحافة الخارجية. ويسمى أيضا هالة. وقد تكون محاطة بحلقة إضافية واحدة أو أكثر من نفس اللون، ولكن بلون أفتح، وغير متجاورة مع الدائرة أو مع بعضها البعض. نصف قطر الهالة 1-5°. ويتناسب عكسياً مع أقطار القطرات الموجودة في السحابة، لذا يمكن استخدامه لتحديد حجم القطرات الموجودة في السحب. تتميز التيجان الموجودة حول مصادر الضوء الاصطناعية الصغيرة (مقارنة بأقراص النجوم المضيئة) بألوان قزحية أكثر ثراءً."

كيف يمكن الحصول على مثل هذه الصور غير العادية في الهواء؟ ما هي أسباب هذه الظاهرة الطبيعية المثيرة للاهتمام؟ من خلال دراسة ظهور الهالات في السماء، لاحظ العلماء منذ فترة طويلة أنها تحدث عندما تكون الشمس مغطاة بضباب أبيض لامع - وهو حجاب رقيق من السحب الرقيقة العالية. تطفو هذه السحب على ارتفاع 6-8 كيلومترات فوق سطح الأرض وتتكون من بلورات ثلجية صغيرة، والتي غالبًا ما تكون على شكل أعمدة أو صفائح سداسية. عند صعود وهبوط تيارات الهواء، تعكس بلورات الجليد، مثل المرآة، أو تنكسر، مثل المنشور، أشعة الشمس الساقطة عليها.

وفي الوقت نفسه، يمكن للأشعة المنعكسة من بعض البلورات أن تدخل أعيننا. ثم نلاحظ أشكالا مختلفة من الهالة. وإليكم أحد هذه الأشكال: تظهر في السماء دائرة أفقية خفيفة تحيط بالسماء موازية للأفق. وأجرى العلماء تجارب خاصة ووجدوا أن مثل هذه الدائرة تنشأ بسبب انعكاس ضوء الشمس من الوجوه الجانبية لبلورات الجليد السداسية التي تطفو في الهواء في وضع عمودي. تسقط أشعة الشمس على مثل هذه البلورة، وتنعكس منها، مثل المرآة، وتقع في أعيننا.

انكسار الضوء على بلورات الجليد

لكن أعيننا لا تستطيع اكتشاف انحناء أشعة الضوء، لذلك نرى الصورة المنعكسة للشمس ليس في مكانها الفعلي، بل على خط مستقيم قادم من العيون، وستكون الصورة مرئية على نفس الارتفاع فوق الأفق مثل الشمس الحقيقية. تشبه هذه الظاهرة كيف نرى صورة المصباح الكهربائي في المرآة في نفس الوقت الذي نرى فيه المصباح الكهربائي نفسه. هناك الكثير من بلورات المرآة العائمة رأسياً في الهواء. وكلها تعكس أشعة الشمس.

تندمج الصور المرآة للشمس التي تسقط في أعيننا من البلورات الفردية، ونرى دائرة ضوئية صلبة موازية للأفق. أو يحدث الأمر على النحو التالي: لقد ذهبت الشمس للتو إلى ما تحت الأفق، وظهر فجأة عمود ضوئي في سماء المساء المظلمة. تتضمن لعبة الضوء هذه، كما أظهرت تجارب خاصة، صفائح جليدية تطفو في الغلاف الجوي في وضع أفقي. تسقط أشعة الشمس، التي تجاوزت الأفق للتو، على الحواف السفلية المتأرجحة لهذه الصفائح، وتنعكس وتسقط في عيون المراقب.

عندما يكون هناك العديد من هذه البلورات في الهواء، فإن الصور المرآة للشمس التي تأتي إلى أعيننا من ألواح الجليد الفردية تندمج في صورة واحدة، ونرى صورة مشوهة ممتدة لقرص الشمس لا يمكن التعرف عليها - يظهر عمود مضيء في سماء. على خلفية فجر المساء، يكون له في بعض الأحيان اللون المحمر. لقد واجه كل واحد منا ظاهرة مشابهة لهذه أكثر من مرة. تذكر "المسار" الشمسي أو القمري على الماء. هنا نرى بالضبط نفس الانعكاس المشوه للشمس أو القمر، فقط دور المرآة لا يلعب بلورات الجليد، ولكن سطح الماء. هل سبق لك أن رأيت دائرة قوس قزح خفيفة تحيط بالشمس؟

وهذا أيضًا أحد أشكال الهالة. وقد ثبت أن هذه الهالة تتشكل في الحالات التي يوجد فيها العديد من بلورات الجليد السداسية في الهواء والتي تعمل على انكسار أشعة الشمس مثل المنشور الزجاجي. ولا نرى معظم هذه الأشعة المنكسرة، فهي متناثرة في الهواء. لكن بعض البلورات ترسل أيضًا أشعة موجهة إلى أعيننا. وتقع هذه البلورات في السماء في دائرة حول الشمس. تبدو جميعها مضيئة لنا، وفي هذا المكان نرى دائرة مضيئة، ملونة قليلاً بألوان قوس قزح. نحن لا نرى دائمًا شكلاً أو آخر من أشكال الهالة بالكامل في السماء. على سبيل المثال، في فصل الشتاء، عندما يكون هناك صقيع شديد، تظهر نقطتان من الضوء على جانبي الشمس. هذه أجزاء من دائرة الهالة. وفي حالة أخرى، يكون الجزء العلوي فقط من هذه الدائرة مرئيا - فوق الشمس.

في الماضي، كان يُعتقد بالخطأ أنه تاج مضيء. ويحدث نفس الشيء مع الدائرة الأفقية التي تمر عبر الشمس. في أغلب الأحيان، يكون الجزء المرئي منه فقط، وهو مجاور للشمس؛ ثم نرى في السماء كأنهما ذيلان خفيفان يمتدان إلى يمين الشمس ويسارها. ليس من الصعب أن نفهم كيف تظهر الصلبان المضيئة في الهواء. من الشمس المنخفضة في الأفق أو التي تجاوزت الأفق بالفعل، يمتد عمود مضيء طويل إلى الأعلى. ويتقاطع هذا العمود مع جزء دائرة الهالة المرئية فوق الشمس، فيظهر صليب كبير مضيء في السماء. قد يظهر صليبان. ويحدث ذلك عندما تكون الأجزاء الرأسية من دائرة الهالة وأجزاء من الدائرة الأفقية المجاورة للشمس مرئية في السماء؛ يتقاطعان ويعطيان صليبين على جانبي الشمس. في حالات أخرى، بدلا من الصلبان، تظهر هنا فقط البقع المضيئة، بالقرب من حجم الشمس.

هذه هي الطريقة التي يفسر بها العلم ظواهر الهالة المتنوعة والغامضة، لكنه لا يفسر حقيقة سبب هذه الظاهرة التي سبق النظر فيها نادر، أصبح الآن شائعا و واسع الانتشار.

الهالات الشمسية بمختلف أنواعها أنواع مختلفةلوحظ على مدار العام، بما في ذلك أشهر الصيف الأكثر سخونةوبدأ عدد عمليات رصد الهالة في الزيادة من عام 2011 إلى زيادة متزايدة في عام 2012. لماذا؟

أمثلة هالة

هالة دائرية "كلاسيكية".

هالة قوس قزح دائرية متعددة

باجريليوم مزدوج أفقي

بانجريلوم أفقي واحد

العمود الشمسي في الطقس الفاتر

أعمدة الإنارة في الطقس البارد

عمود الشمس فوق البحر

أعمدة الضوء "ممزقة" من مصدر الضوء وتخلق وهم "الأضواء الشمالية"

نتذكر جميعًا سطور قصيدة بوشكين "الصقيع والشمس" ؛ يوم رائع!" وما هو الشيء الرائع الذي يمكنك رؤيته في السماء في يوم مشمس فاتر؟ صباح الشتاء؟ ولا شك أن إحدى "معجزات الصباح" تتضمن ظاهرة الهالة. الصور تظهر كيف قد تبدو. سنتحدث اليوم عن ماهيته وكيف تظهر مثل هذه الأشياء في السماء ومتى وكيف يكون من الأفضل مراقبتها.

ما هي الهالة؟

الهالة هي ظاهرة بصرية تنشأ عن بلورات ثلجية صغيرة في الغلاف الجوي. غالبًا ما تبدو على شكل دوائر ضوئية وأقواس وبقع وحتى أعمدة ضوئية حول قرصي الشمس والقمر أو بالقرب منهما. يمكن أيضًا رؤية الهالات حول مصابيح الشوارع، ولكن لإنشاء أي صورة مبهرة في السماء تحتاج إلى مصدر ضوء أكثر قوة. لذلك، يتم ملاحظة أجمل الهالات في وضح النهار أو عند الغسق.

كيف يتم تشكيل الهالة؟

ولحقيقة أننا نلاحظ في بعض الأحيان هالة، يجب أن نشكر ظاهرة فيزيائية تسمى انكسار الضوء. لقد لاحظ الجميع ألف مرة أن ملعقة صغيرة تسقط في كوب من الماء تبدو منحنية أو حتى مكسورة عند السطح الفاصل بين الماء والهواء. يحدث هذا لأن الضوء يغير اتجاهه قليلاً عند انتقاله من وسط إلى آخر. ويحدث الشيء نفسه مع الضوء عند عبور حدود الوسائط الأخرى، على سبيل المثال، بلورات الجليد. اعتمادًا على اتجاه البلورات وموقع الشمس أو القمر في السماء، يمكنك مراقبتها أنواع مختلفةهالة. أبسط هالة يتم ملاحظتها غالبًا هي هالة 22 درجة (هالة 22⁰). بلورات الماء المتجمد تطفو في الهواء أشكال مختلفةوالأحجام، ولكن في أغلب الأحيان يتم تشكيل قضبان سداسية منتظمة أطوال مختلفة. يتم توجيههم جميعًا في الهواء بشكل عشوائي تمامًا.

هناك الملايين من هذه البلورات العصوية، لذلك سيكون هناك دائمًا بلورات تكون محاورها متعامدة تقريبًا مع الأشعة القادمة من الشمس (كما في الصورة).

وتبين أنه بسبب الخصائص الهندسية للأشكال السداسية المنتظمة، فإن الضوء الذي يمر عبر أحد وجوهها سوف ينحرف بزاوية صغيرة تتراوح من 22 إلى 27 درجة، مما سيخلق دائرة مضيئة حول الشمس أو القمر.

هناك أكثر من مائة وخمسين نوعا من الهالات، وجميعها مصنفة إما حسب موقعها في السماء بالنسبة للشمس، أو حسب اسم الشخص الذي وصف هذا النوع من الهالة لأول مرة. تبرز هنا ظاهرة البارهيليوم. Parhelium تعني "الشمس الكاذبة" باللاتينية.

التقطت الصورة في ستوكهولم

البارهيليوم هو مجرد نوع واحد من الهالات، لكنه الأكثر إثارة للإعجاب على الإطلاق. بلورات الجليد مسؤولة أيضًا عن هذا الجمال في الطقس البارد، ولكن هذه المرة ليس على شكل قضبان، ولكن على شكل ألواح. تستقر جميع بلورات الجليد تدريجيًا على سطح الأرض، لكنها خفيفة جدًا بحيث يمكن أن تستغرق عملية السقوط عدة ساعات.

أثناء هذا السقوط التدريجي، أو بشكل أكثر دقة، "الاستقرار"، تصطف معظم الصفائح البلورية أفقيًا. يتم تفسير هذا السلوك الغريب للصفائح من خلال ظاهرة برنولي. عندما تسقط اللوحة، يتدفق الهواء حولها من جميع الجوانب. عند حواف اللوحة تكون سرعة تدفق الهواء أعلى منها في المركز، ولهذا السبب ينخفض الضغط من الحواف قليلاً.

اتضح أن الهواء يبدو وكأنه يسحب اللوحة أفقيًا في جميع الاتجاهات ويمنعها من الميل. إن انكسار الضوء في مثل هذه الصفائح يخلق ما يبدو لنا أنه أقمار صناعية للشمس في السماء.

إذا كنت محظوظا، فيمكن رؤية نفس الظاهرة في الليل. القمر الزائف، أو الباراسيلينيوم، هو أيضًا نقطتان مضيئتان تظهران على يسار ويمين مصدر الضوء - القمر. يتشكل الباراسيلين بنفس طريقة تكوين البارهيليوم. ومع ذلك، فإن القمر الكاذب هو ظاهرة أندر بكثير من ظاهرة البارهيليوم: فالقمر المكتمل ضروري لظهوره. لذلك، في الأمسيات الفاترة، انظر إلى القمر في كثير من الأحيان. إذا رأيت باراسيلينا، فاعلم أن مثل هذه الحالات هي واحدة في المليون.

لإعطائك فكرة جيدة عن عدد الهالات التي يمكنك رؤيتها في السماء في وقت واحد، ألقِ نظرة على هذه الصورة.

التقطها المصور الأمريكي ديفيد هاثاواي في نهاية أكتوبر 2012. يمكن لصورة واحدة أن تناسب ما يصل إلى عشر هالات مختلفة. قام فلاديمير جالينسكي بمحاكاة ظروف المراقبة التي يمكن أن تعطي صورة مماثلة.

هل يمكنك رؤية هالة عند خط الاستواء؟

ومن الغريب أنه يمكن رؤية الهالة حتى في البلدان شديدة الحرارة. قد لا تكون جميلة ومثيرة للإعجاب كما هو الحال في خطوط العرض الوسطى أو في القطب الشمالي، ولكنك بالتأكيد ستشاهد هالة بزاوية 22 درجة. والحقيقة هي أن الهالة تتشكل بشكل أساسي بسبب تشتت الضوء بواسطة بلورات الجليد الموجودة في مكان مرتفع ومرتفع في الهواء حيث تكون درجة حرارة الهواء سالبة.

التقطت هذه الصورة في الساعة السابعة صباحا في إندونيسيا، على بعد درجة واحدة فقط من خط العرض.

كيفية مراقبة هالة؟

انظر إلى السماء في كثير من الأحيان.ومن الغريب أن هذه هي النصيحة الأكثر عملية للجميع. حتى لو بدت السماء صافية تمامًا بالنسبة لك، فقد تظل هناك طبقة رقيقة من السحب تشكل هالة غير مرئية للوهلة الأولى.

أولاً، ابحث عن الهالة الأكثر شيوعًا- بمقدار 22 درجة. بالمناسبة، إذا مددت يدك وقمت بتظليل مركز الشمس بنهاية إبهامك، فيجب أن يكون الإصبع الصغير البارز على مسافة اثنتين وعشرين درجة تقريبًا. تحقق مما إذا كان هناك مماس للهالة الكبيرة (انظر محاكاة جالينسكي)؟ تحقق لمعرفة ما إذا كان هناك بارهيليوم صغير غير ملحوظ؟ إذا كانت الشمس منخفضة في الأفق، فابحث عن كوة.

ابحث عن الهالات النادرة.ماذا لو كنت محظوظا؟ الهالة النادرة الأكثر شيوعًا هي 46 درجة. هالة. ابحث عنه على بعد ضعف المسافة من الشمس بمقدار 22 درجة. ويعتقد أنه في روسيا يمكن رؤيته 4-8 مرات في السنة. انظر حولك لترى ما إذا كانت هناك أجزاء من الدائرة الجزئية في مكان ما (تعبر السماء بأكملها). ألق نظرة فاحصة على المنطقة الواقعة فوق الشمس - ماذا لو كان هناك قوس باري كامنًا هناك ولم تلاحظه منذ البداية؟

ابحث عن مشتقات الهالات المرئية.إذا رأيت بارهيليومًا ساطعًا، فهذا يعني أن هناك الكثير من بلورات الجليد المسطحة السداسية في الهواء. تتشكل هذه البلورات عند 120 درجة. بارهيليون.

ابحث عن شيء غير عادي.رؤية هالات مختلفة في السماء كميات كبيرةانظر حولك في السماء بأكملها، فمن المحتمل جدًا أن تلاحظ شيئًا نادرًا جدًا. في بعض الأحيان تظهر هالات نادرة من تلقاء نفسها، دون أي سابق إنذار.

اكتب كل شيءما رأوه في المفكرة أو الهاتف. انتبه بشكل خاص إلى الوقت الدقيق بالنسبة للدقيقة، فهذا سيساعدك لاحقًا على تحديد الارتفاع الدقيق للشمس فوق الأفق. التقاط الصور. إذا لم يكن لديك كاميرا في متناول اليد، فما عليك سوى رسم ما تراه على الأقل، وقد يجلب ذلك أيضًا الكثير من الفوائد! ماذا لو رأيت هالة تم التنبؤ بها نظريًا فقط، لكن لم يراها أحد من قبل؟

امش مسافة مائة أو مائتي متر إلى الجانبوانظر إلى السماء مرة أخرى. الهالة هي ظاهرة فريدة لكل نقطة مراقبة. يمكن لشخصين من ارتفاعات مختلفة يقفان بجانب بعضهما البعض الرؤية أنواع مختلفةهالة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن بلورات الجليد يجب أن تكون موجهة بشكل صارم على طول الخط الفاصل بين الراصد والشمس. إذا تنحيت جانبًا، فسيصبح اتجاه بلورات الجليد الموجودة في الهواء بالنسبة إليك مختلفًا، وسترى شيئًا جديدًا.

حظا سعيدا مع ملاحظاتك!

وماذا عن الكواكب الأخرى؟

كما تفهم، على الكواكب الأخرى النظام الشمسيلم يكن أحد من أي وقت مضى. لذلك، قد يتبين أنه خلال 20 عامًا ستكون أول من يرى (أتساءل عما إذا كانت الفتيات يقرأن هذه القصص؟) ثم تخبر البشرية جمعاء كيف تبدو الهالات على الكواكب الأخرى. ولكن حتى الآن يمكننا معرفة شيء ما. للقيام بذلك، عليك أن تعرف أي نوع من المواد يمكن أن تشكل بلورات في الغلاف الجوي للكواكب الأخرى.

المريخ

هالة تتكون من سحب ثاني أكسيد الكربون المتجمد وبخار الماء. الهالة 22⁰ (الداخلية) المألوفة بالفعل محاطة بهالة 26⁰ وهالة 36⁰، مما يؤدي إلى تكوين بلورات ثاني أكسيد الكربون. تظهر بارهيليا غير عادية.

كوكب المشتري

هالة مكونة من بلورات الأمونيا ثماني السطوح. المجسم الثماني هو عبارة عن هرمين تم تجميعهما معًا في قاعدتيهما (سامحوني علماء الرياضيات). في مثل هذه البلورات، نظرًا لخصائصها الهندسية، سينكسر الضوء بشكل مختلف عما هو عليه في بلورات الماء التي نعرفها. ستكون الهالة عند 42 درجة، وسيرافقها بارهيليوم مزدوج.

كونستانتين كودينوف

أصدقائي الأعزاء! إذا أعجبتك هذه القصة وترغب في مواكبة المنشورات الجديدة حول الملاحة الفضائية وعلم الفلك للأطفال، فاشترك في الأخبار من مجتمعاتنا