بيت كل الأسئلة

قوس قزح حول الشمس علامة. الهالة هي ظاهرة بصرية للطبيعة هالة شمسية

يؤدي انكسار أشعة الشمس في الغلاف الجوي إلى ظهور العديد من الأوهام البصرية التي يمكن ملاحظتها من الأرض بالعين المجردة. واحدة من أروع الظواهر من هذا النوع هالة شمسية. لهذه الظاهرة العديد من الأصناف ، كل منها جميل بطريقته الخاصة. ولكن لحدوث أي نوع من هذا الوهم البصري ، فإن مجموعة معينة من الشروط ضرورية.

إذن ما هي الهالة الشمسية ولماذا تظهر؟ أولاً ، دعنا نجيب على السؤال الأول. في الأساس ، الهالة هي قوس قزح حول الشمس. ومع ذلك ، فإنه يختلف عن قوس قزح العادي في كليهما مظهر، وكذلك من حيث خصائصها.

تظهر هالة في السماء نتيجة تضافر عدة عوامل. غالبًا ما يتم ملاحظته في الطقس البارد في ظروف الرطوبة العالية. في نفس الوقت ، هناك عدد كبير من بلورات الجليد في الهواء. عبرها ، ينكسر ضوء الشمس بطريقة خاصة ، مكونًا قوسًا حول الشمس.

لا تخلط بين الهالة و "التيجان الشمسية". هذه الأخيرة هي مناطق توهج ضبابي تقع حول الشمس أو القمر أو مصادر الضوء الساطع الأخرى - على سبيل المثال ، مصابيح الشوارع والكشافات.

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

في قوس قزح ، غالبًا ما يمكنك ملاحظة مجموعة الألوان الكاملة ، من الأحمر إلى الأرجواني. من ناحية أخرى ، عادة ما تكون الهالة الشمسية ملونة فقط باللونين الأحمر والبرتقالي. تختلط الألوان المتبقية من الطيف مع بعضها البعض وبالتالي تبدو بيضاء. ومع ذلك ، فمن النادر جدًا ملاحظة هالة يتم فيها تمييز جميع ألوان الطيف. هذا مشهد مثير للإعجاب للغاية.

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

الفرق الرئيسي بين قوس قزح والهالة هو أننا نرى قوس قزح نتيجة لانكسار الضوء في قطرات الماء. تبدو هذه القطرات دائمًا وتتصرف بنفس الطريقة في الغلاف الجوي ، ولكن أحجامها فقط هي التي يمكن أن تختلف. بلورات الجليد ، التي ينكسر فيها ضوء الشمس أثناء مراقبة الهالة ، هي مسألة أخرى تمامًا. يمكن أن يكون لديهم مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام. نعم ، ويمكن أن تتحرك البلورات بطرق مختلفة تمامًا - تحلق بهدوء ، تسقط ، تدور ، إلخ. والنتيجة هي تنوع أنواع الهالة الشمسية.

أصناف الهالة الشمسية

لذلك ، تعلمنا ما هي الهالة الشمسية ، وما هي أسباب ظهورها. الآن فكر في أنواعها الرئيسية.

تختلف الهالة الشمسية في موقعها في السماء بالنسبة للشمس. في أغلب الأحيان ، يمكنك ملاحظة هالات تقع بالقرب من النجم - ما يسمى بهالات 22 درجة. أقل شيوعًا هي الهالات الواقعة بزاوية 46 درجة أو أكثر بالنسبة للشمس ، والأندر هي أنواعها التي تشغل السماء بأكملها.

وفقًا لتلوينها ، تنقسم الهالات إلى أبيض (فاتح ، عديم اللون) ، أحمر برتقالي ، وطيف كامل. عادةً ما تكون الهالات 22 درجة الأكثر شيوعًا هي الأحمر والبرتقالي والأبيض فقط. يمكن أن توجد الهالات ليس فقط في المستوى العمودي ، ولكن أيضًا في المستوى الأفقي. يطلق عليهم subhalos.

موقف الناس من الهالة

في الماضي ، كانت هذه الظاهرة تزرع الخوف والذعر بين الناس. نظرًا للتطور غير الكافي للعلم ، لم يعرف الناس أن الوهم البصري ينفتح على أعينهم ، واعتبروا الهالة علامة غير لطيفة ، خاصةً إذا كانت مصحوبة بباريليا (بقع ضوئية تشبه الشمس وكانت يقع بجانبه). في بعض الأحيان ، أصبح ظهور الهالة سببًا لأهميتها قرارات سياسية. واحدة من أكثر أمثلة واضحةهو رفض الإمبراطور شارل الخامس من حصار ماغدبورغ عام 1551. عندما رأى هالة ذات شموس زائفة فوق المدينة ، اعتبرها رمزًا للحماية السماوية للمحاصرين.

كيف ننظر إلى الهالة الشمسية

الهالة هي ظاهرة بصرية غير عادية تجذب انتباه الناس دائمًا. ولكن من أجل التمتع بجمالها دون عواقب غير سارة ، يجب ألا يعرف المرء فقط ماهية الهالة الشمسية ، بل يجب أن يفهم أيضًا الخطر الذي تشكله على أعضاء الرؤية. ضوء الشمس المنكسر في بلورات الجليد شديد السطوع لأعيننا. لذلك ، من الأفضل ملاحظة الهالة في النظارات الشمسية. من الحكمة استخدام نظارات عالية الجودة ذات مستوى عالٍ من الحماية من الأشعة فوق البنفسجية لهذا (بالإضافة إلى التعرض للشمس في أي ظروف أخرى). بالنظر إلى الهالة ، من الأفضل تغطية الشمس ببعض الأشياء أو ، على سبيل المثال ، براحة. يجب القيام بنفس الشيء عند تصوير هذه الظاهرة. خلاف ذلك ، قد لا تكون الصورة واضحة بما فيه الكفاية.

ظواهر الضوء في السحب: هالة ، تيجان

هالو- هذا هو انكسار وانعكاس الضوء في بلورات الجليد لسحب الطبقة العليا ؛ دوائر مشرقة أو قزحية حول الشمس أو القمر ( عينة من صورة هالة القمر) ، مفصولة عن النجم بفجوة مظلمة. غالبًا ما تُلاحظ الهالات أمام الأعاصير (في سمحاقيةغيوم من جبهتهم الدافئة) وبالتالي يمكن أن تكون بمثابة علامة على نهجهم.

هالة حول الشمس في غيوم سمحاقية

كقاعدة عامة ، تظهر الهالات على شكل دوائر نصف قطرها 22 أو 46 درجة ، تتطابق مراكزها مع مركز القرص الشمسي (أو القمري). الدوائر ملونة بشكل خافت بألوان قزحية (أحمر من الداخل).
الهالات هي أضمن علامة على تدهور الطقس. 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 بشكل حاد.
من كتاب "الأرصاد الجوية وعلم المناخ" S.P. Khromov، M. ° K أحيانًا يتم ربط أقواس مماسية مختلفة بالدوائر الرئيسية ، ولا تزال هناك أعمدة رأسية غير ملونة تمر عبر القرص الشمسي ، أي ، كما لو كانت مستمرة لأعلى ولأسفل ، بالإضافة إلى دائرة أفقية غير ملونة على نفس المستوى مع الشمس .
يتم تفسير الهالات الملونة بانكسار الضوء في بلورات موشورية سداسية من السحب الجليدية ، ويتم تفسير الأشكال غير الملونة (عديمة اللون) بانعكاس الضوء من وجوه البلورات. يعتمد تنوع أشكال الهالة بشكل أساسي على أنواع وحركة البلورات ، وعلى اتجاه محاورها في الفضاء ، وكذلك على ارتفاع الشمس. الهالة عند 22 درجة ناتجة عن انكسار الضوء بواسطة الوجوه الجانبية للبلورات مع اتجاه عشوائي لمحاورها الرئيسية في جميع الاتجاهات. إذا كان للمحاور الرئيسية اتجاه عمودي في الغالب ، فعندئذٍ على جانبي القرص الشمسي (أيضًا على مسافة 22 درجة) ، بدلاً من دائرة ساطعة ، تظهر بقعتان ساطعتان - شموس زائفة.

الهالة عند 46 درجة (والشمس الزائفة عند 46 درجة) ناتجة عن انكسار الضوء بين الوجوه الجانبية وقواعد المنشور ، أي بزاوية انكسار 90 درجة.
الدائرة الأفقية ناتجة عن انعكاس الضوء من خلال الوجوه الجانبية للبلورات المرتبة عموديًا ، ويعزى عمود الشمس إلى انعكاس الضوء من البلورات الموجودة بشكل أفقي.

في السحب المائية الرقيقة تتكون من قطرات صغيرة متجانسة (عادة altocumulus) والنجوم اللامعة التي تغطي القرص ، بسبب الانعراج ، ظاهرة التيجان.

altocumulus

تظهر التيجان أيضًا في الضباب بالقرب من مصادر الضوء الاصطناعي. الجزء الرئيسي ، والجزء الوحيد في كثير من الأحيان من التاج هو دائرة ضوئية نصف قطرها صغير ، تحيط بشكل وثيق بقرص النجم (أو مصدر ضوء اصطناعي). تكون الدائرة في الغالب زرقاء اللون وحافة خارجية فقط ضاربة إلى الحمرة. ويسمى أيضا هالة. قد تكون محاطة بواحدة أو أكثر من الحلقات الإضافية من نفس اللون ، ولكنها ذات لون أفتح ، وليست قريبة من الدائرة ومن بعضها البعض. نصف قطر الهالة 1-5 درجة. يتناسب عكسياً مع أقطار القطرات في السحابة ، لذا يمكن استخدامه لتحديد حجم القطرات في السحب.
تتميز الحواف حول مصادر الضوء الاصطناعي ذات الحجم الصغير (مقارنة بأقراص المصابيح المضيئة) بألوان قزحية أكثر ثراءً.

البشائر الشعبيةذات الصلة هالة:

بعد ظهور السحب الرقيقة سريعة الحركة ، تُغطى السماء بطبقة شفافة (مثل الحجاب) من الغيوم السمكية. تم العثور عليها في دوائر بالقرب من الشمس أو القمر (علامة على تدهور الطقس).

غيوم سمحاقية

تظهر هالة حول الشمس أو القمر (علامة على تدهور الأحوال الجوية).
- في الشتاء - تيجان بيضاء ذات قطر كبير حول الشمس أو القمر ، وكذلك أعمدة بالقرب من الشمس ، أو ما يسمى بالشمس الكاذبة (علامة على الطقس الفاتر).
- الحلقة حول القمر - للرياح (تدهور الأحوال الجوية).

دعونا نقتبس من كتاب V.A. Mezentsev "الخرافات الدينية وأضرارها" (موسكو ، 1959). إليكم ما هو مكتوب هناك عن الظواهر المذكورة أعلاه: "هنا ، على سبيل المثال ، ما هي الهالة المعقدة والنادرة في شكلها التي لوحظت بالفعل في ربيع عام 1928 في مدينة بيلي ، منطقة سمولينسك. حوالي الساعة 8-9" الساعة في الصباح على جانبي الشمس - إلى اليمين واليسار - يمكن رؤية شمسين ساطعتين متقزحتين وكاذبتين. لهما ذيل قصير منحني قليلاً مائل إلى البياض. وكانت الشمس الحقيقية في مركز دائرة مضيئة. بالإضافة إلى ذلك شوهدت عدة أقواس مضيئة في السماء ، وكانت تلك الأقواس هي التي اتخذت في القرون الماضية من أجل منحنيات سيوف نارية معلقة في السماء.
وفي 28 نوفمبر 1947 ، شوهدت هالة معقدة حول القمر في مدينة بولتافا. كان القمر في وسط دائرة الضوء. كانت الأقمار الجديدة مرئية أيضًا على الدائرة إلى اليمين واليسار ، أو كما يطلق عليها غالبًا ، paracelens ؛ كانت المظلة اليسرى أكثر إشراقًا ولها ذيل. دائرة الهالة لم تكن مرئية بالكامل. كان ألمع في جزئه العلوي وعلى اليسار. في الجزء العلوي من دائرة الهالة كان هناك قوس ظل مشرق.

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

غيوم سبيندريفت

تطفو هذه الغيوم على ارتفاع 6-8 كيلومترات فوق سطح الأرض وتتكون من أصغر بلورات الجليد ، والتي غالبًا ما تكون على شكل أعمدة أو ألواح سداسية. صعود وهبوط في التيارات الهوائية ، بلورات الجليد ، مثل المرآة ، تنعكس أو ، مثل المنشور ، تنكسر السقوط عليها أشعة الشمس. في الوقت نفسه ، يمكن للأشعة المنعكسة من بعض البلورات أن تدخل أعيننا. ثم نلاحظ أشكال هالة مختلفة. إليكم أحد هذه الأشكال: تظهر دائرة أفقية خفيفة في السماء ، تحيط بالسماء موازية للأفق. أجرى العلماء تجارب خاصة ووجدوا أن مثل هذه الدائرة تحدث بسبب انعكاس ضوء الشمس من الوجوه الجانبية لبلورات الجليد السداسية التي تطفو في الهواء في وضع عمودي. تسقط أشعة الشمس على مثل هذه البلورة ، تنعكس منها ، كما من المرآة ، وتسقط في أعيننا. لكن أعيننا لا تستطيع اكتشاف انحناء أشعة الضوء ، لذلك نرى الصورة المنعكسة للشمس ليس في مكانها الفعلي ، ولكن على خط مستقيم قادم من العين ، وستظهر الصورة على نفس الارتفاع عند نفس الارتفاع فوق الأفق كالشمس الفعلية.

تشبه هذه الظاهرة كيف نرى صورة المصباح الكهربائي في المرآة في نفس الوقت الذي نرى فيه المصباح الكهربائي نفسه. هناك الكثير من بلورات المرايا العائمة عموديًا في الهواء. كلها تعكس أشعة الشمس. تندمج صور المرآة للشمس ، التي تسقط في أعيننا من بلورات فردية ، ونرى دائرة صلبة ساطعة موازية للأفق. أو يحدث على هذا النحو: الشمس قد ذهبت لتوها تحت الأفق ، وفي المساء المظلم تظهر السماء فجأة عمود خفيف . في مسرحية الضوء هذه ، كما هو موضح من خلال تجارب خاصة ، تشارك ألواح الجليد ، وتطفو في الغلاف الجوي في وضع أفقي. أشعة الشمس ، التي تجاوزت الأفق لتوها ، تسقط على الحواف السفلية المتذبذبة لهذه الصفائح ، تنعكس وتسقط في عيون الراصد. عندما يكون هناك العديد من هذه البلورات في الهواء ، فإن الصور المرآة للشمس التي تسقط في أعيننا من ألواح جليدية فردية تندمج في واحدة ، ونرى صورة ممتدة للقرص الشمسي مشوهة بحيث يتعذر التعرف عليها - يظهر عمود مضيء في السماء . على خلفية فجر المساء ، يكون أحيانًا لونه ضارب إلى الحمرة. بظاهرة كهذه ، التقى كل واحد منا أكثر من مرة. تذكر "المسار" الشمسي أو القمري على الماء. هنا نرى بالضبط نفس انعكاس الشمس أو القمر المشوه ، فقط دور المرآة لا يؤديه بلورات الجليد ، ولكن عن طريق سطح الماء. هل سبق لك أن رأيت دائرة قوس قزح ساطعة تحيط بالشمس؟ هذا أيضًا أحد أشكال الهالة. لقد ثبت أن هذه الهالة تتشكل عندما يكون هناك العديد من بلورات الجليد السداسية في الهواء ، والتي تنكسر أشعة الشمس مثل المنشور الزجاجي. لا نرى معظم هذه الأشعة المنكسرة ، فهي مبعثرة في الهواء. ولكن من بعض البلورات ، تدخل الأشعة الموجهة أعيننا أيضًا. توجد هذه البلورات في السماء في دائرة حول الشمس. كلهم يبدو لنا مضاءين ، وفي هذا المكان نرى دائرة ضوئية ، ملونة قليلاً بألوان قزحية. لا نرى دائمًا شكلًا أو آخر من أشكال الهالة تمامًا في السماء. على سبيل المثال ، في فصل الشتاء ، أثناء الصقيع الشديد ، تظهر بقعتان ضوئيتان على جانبي الشمس. هذه أجزاء من دائرة الهالة. في حالة أخرى ، يظهر الجزء العلوي فقط من هذه الدائرة - فوق الشمس. في الماضي ، غالبًا ما كان يُعتقد أنه تاج مضيء. يحدث الشيء نفسه مع دائرة أفقية تمر عبر الشمس. في أغلب الأحيان ، يكون الجزء المجاور للشمس فقط هو المرئي ؛ ثم نلاحظ في السماء ، إذا جاز التعبير ، ذيلان ساطعان يمتدان إلى يمين ويسار الشمس. ليس من الصعب فهم كيفية ظهور الصلبان المضيئة في الهواء. من الشمس المنخفضة في الأفق أو التي تجاوزت الأفق بالفعل ، يمتد عمود مضيء طويل إلى أعلى. يتقاطع هذا العمود مع جزء دائرة الهالة المرئي فوق الشمس ، ويظهر صليب مضيء كبير في السماء. قد يظهر صليبان. يحدث هذا عندما تظهر السماء الأجزاء الرأسية لدائرة الهالة وأجزاء من الدائرة الأفقية المجاورة للشمس ؛ تتقاطع ، تعطي صليبين على جانبي الشمس. في حالات أخرى ، بدلاً من الصلبان ، تظهر فقط البقع المضيئة ، والتي تكون قريبة في الحجم من الشمس.

يطلق عليهم شموس كاذبة. عادة ما يتم ملاحظة هذا النوع من الهالة عندما لا تكون الشمس عالية فوق الأفق. تظهر التجارب التي أجريت خصيصًا أن البلورات السداسية تشارك في تكوين شموس زائفة ، والتي تطفو في الهواء ليس بشكل عشوائي ، ولكن بطريقة تجعل محاورها عمودية في الغالب. في المناطق الشمالية ، حيث تُلاحظ الهالة بشكل عام في كثير من الأحيان ، يمكن رؤية الشموس عشرات المرات في السنة. غالبًا ما تكون ساطعة لدرجة أنها ليست أدنى من الشمس نفسها. هذه هي الطريقة التي يشرح بها العلم الظواهر المتنوعة والغامضة للهالة ويكشف الخرافات الدينية. دراسة ظواهر مختلفةمرتبطًا بمرور الضوء في الغلاف الجوي ، لا يقدم علماؤنا لهم تفسيرًا ماديًا صحيحًا علميًا فحسب ، بل يستخدمون أيضًا المعرفة المكتسبة لتطوير العلم. لذا ، فإن ملاحظات التيجان التي تحدثنا عنها تساعد في تحديد حجم بلورات الجليد وقطرات الماء ، التي تتشكل منها السحب المختلفة. كما أن رصد التيجان والهالات يجعل من الممكن التنبؤ بالطقس علميًا. لذلك ، إذا انخفض التاج الذي يظهر تدريجياً ، فيمكن توقع هطول الأمطار. على العكس من ذلك ، فإن الزيادة في التيجان تنذر ببدء الطقس الجاف الصافي.

من إعداد O. Malakhov. الصورة من Meteoweb.ru

الهالة عبارة عن قرص خلاب ، أو هالة ساطعة أو دائرة مضيئة تتكون بالقرب من مصدر ضوء قوي بواسطة الخصائص البصرية لجسيمات الجليد الدقيقة في الغلاف الجوي.

تولد الهالة عندما ينكسر الضوء بواسطة بلورات الجليد التي نشأت في السحب الرقيقة أو الطبقات المنخفضة من الغلاف الجوي. تختلف هذه الجسيمات المجمدة في الشكل والطريقة التي تتحرك بها عبر الهواء. يمكنهم التحليق أو النزول ببطء أو الدوران. يعتمد نوع الظاهرة البصرية على تكوين العناصر وموقعها. الوهم الذي يلعب بالضوء مشابه في آلية قوس قزح ، ولكن بدلاً من قطرات الماء ، تعمل بلورات الثلج كعاكسات فيه. قدم عالم الفلك الهولندي مارسيل مينارت مساهمة خاصة في دراسة الظواهر في هذه الفئة. كرس الكثير من الوقت للعمل على دراسة تفاعل الضوء والغلاف الجوي ، وتنظيم الهالة.

لماذا تظهر حلقات الضوء؟

يتسبب انكسار الضوء في فصله إلى أطياف ، وتكون الدائرة ملونة مثل قوس قزح ، ولكن بألوان أقل. تشمل الأنواع الساطعة من الظواهر البصرية parhelion ، وهي بقعة قوس قزح ، وقوس الذروة ، وهو نادر ويشبه قوس قزح مقلوب.

مراقبة وتصنيف أنواع مختلفة من الهالة

شكل الهالة الأكثر شيوعًا هو دائرة متوهجة نصف قطرها الزاوي 22 درجة تتمحور حول القرص الشمسي أو القرص القمري. ينشأ بسبب انكسار الأشعة في الوجوه الجانبية للبلورات. الهالة الصغيرة ذات لون ضعيف. في الأساس ، إنه أحمر و لون برتقالي. من النادر وجود هالة كبيرة نصف قطرها حوالي 46 درجة ، مرة واحدة في السنة تقريبًا. لها صبغة حمراء داخل، وأقواسه المماسية ملونة بالكامل. في حالات نادرة ، يمكن رؤية هالة بزاوية 90 درجة ، والتي تشكل دائرة مضيئة بشكل خافت لها مركز مشترك مع حلقات أصغر.

في مؤخراهناك عدد كبير من التقارير عن هالو ، أو شموس كاذبة أو ثانية ، أو أعمدة ضوئية أو شمسية ، والتي يُخطئ أحيانًا في كونها "أورورا بورياليس". لقد لاحظ الكثيرون هذه الظواهر الطبيعية الجميلة بأنفسهم. ماذا يقول العلم عن هذه الظاهرة؟

الهالة هي انكسار وانعكاس الضوء في بلورات الجليد لسحب الطبقة العليا ؛ هي دوائر فاتحة أو قزحية حول الشمس أو القمر (مثال على صورة هالة القمر) ، مفصولة عن النجم بفجوة مظلمة. غالبًا ما تُلاحظ الهالات في مقدمة الأعاصير (في سحب سمحاقية من جبهتها الدافئة) وبالتالي يمكن أن تكون بمثابة علامة على نهجها.

من كتاب "الأرصاد الجوية وعلم المناخ" S.P. Khromov، M. ° K أحيانًا يتم ربط أقواس مماسية مختلفة بالدوائر الرئيسية ، ولا تزال هناك أعمدة رأسية غير ملونة تمر عبر القرص الشمسي ، أي ، كما لو كانت مستمرة لأعلى ولأسفل ، بالإضافة إلى دائرة أفقية غير ملونة على نفس المستوى مع الشمس .

يتم تفسير الهالات الملونة بانكسار الضوء في بلورات موشورية سداسية من السحب الجليدية ، ويتم تفسير الأشكال غير الملونة (عديمة اللون) بانعكاس الضوء من وجوه البلورات. يعتمد تنوع أشكال الهالة بشكل أساسي على أنواع وحركة البلورات ، وعلى اتجاه محاورها في الفضاء ، وكذلك على ارتفاع الشمس. الهالة عند 22 درجة ناتجة عن انكسار الضوء بواسطة الوجوه الجانبية للبلورات مع اتجاه عشوائي لمحاورها الرئيسية في جميع الاتجاهات. إذا كان للمحاور الرئيسية اتجاه عمودي في الغالب ، فعندئذٍ على جانبي القرص الشمسي (أيضًا على مسافة 22 درجة) ، بدلاً من دائرة ساطعة ، تظهر بقعتان ساطعتان - شموس زائفة. الهالة عند 46 درجة (والشمس الزائفة عند 46 درجة) ناتجة عن انكسار الضوء بين الوجوه الجانبية وقواعد المنشور ، أي بزاوية انكسار 90 درجة. الدائرة الأفقية ناتجة عن انعكاس الضوء من خلال الوجوه الجانبية للبلورات المرتبة عموديًا ، ويعزى عمود الشمس إلى انعكاس الضوء من البلورات الموجودة بشكل أفقي.

في السحب المائية الرقيقة ، التي تتكون من قطرات صغيرة متجانسة (عادة ما تكون غيوم سحب ركامية) وتغطي قرص النجم ، تنشأ ظاهرة التاج بسبب الانعراج. تظهر التيجان أيضًا في الضباب بالقرب من مصادر الضوء الاصطناعي. الجزء الرئيسي ، والجزء الوحيد في كثير من الأحيان من التاج هو دائرة ضوئية نصف قطرها صغير ، تحيط بشكل وثيق بقرص النجم (أو مصدر ضوء اصطناعي). تكون الدائرة في الغالب زرقاء اللون وحافة خارجية فقط ضاربة إلى الحمرة. ويسمى أيضا هالة. قد تكون محاطة بواحدة أو أكثر من الحلقات الإضافية من نفس اللون ، ولكنها ذات لون أفتح ، وليست قريبة من الدائرة ومن بعضها البعض. نصف قطر الهالة 1-5 درجة. يتناسب عكسياً مع أقطار القطرات في السحابة ، لذا يمكن استخدامه لتحديد حجم القطرات في السحب. تتميز الحواف حول مصادر الضوء الاصطناعي ذات الحجم الصغير (مقارنة بأقراص المصابيح المضيئة) بألوان قزحية أكثر ثراءً.

كيف يمكن الحصول على مثل هذه الصور غير العادية في الهواء؟ ما هي أسباب هذه الظاهرة الطبيعية الشيقة؟ عند دراسة ظهور الهالة في السماء ، لاحظ العلماء منذ فترة طويلة أنها تحدث عندما تكون الشمس مغطاة بضباب أبيض لامع - حجاب رقيق من السحب الرقيقة العالية. تطفو هذه الغيوم على ارتفاع 6-8 كيلومترات فوق سطح الأرض وتتكون من أصغر بلورات الجليد ، والتي غالبًا ما تكون على شكل أعمدة أو ألواح سداسية. صعود وهبوط في التيارات الهوائية ، بلورات الجليد ، مثل المرآة ، تعكس أو ، مثل المنشور ، تنكسر أشعة الشمس التي تسقط عليها.

في الوقت نفسه ، يمكن للأشعة المنعكسة من بعض البلورات أن تدخل أعيننا. ثم نلاحظ أشكال هالة مختلفة. إليكم أحد هذه الأشكال: تظهر دائرة أفقية خفيفة في السماء ، تحيط بالسماء موازية للأفق. أجرى العلماء تجارب خاصة ووجدوا أن مثل هذه الدائرة تحدث بسبب انعكاس ضوء الشمس من الوجوه الجانبية لبلورات الجليد السداسية التي تطفو في الهواء في وضع عمودي. تسقط أشعة الشمس على مثل هذه البلورة ، تنعكس منها ، كما من المرآة ، وتسقط في أعيننا.

انكسار الضوء على بلورات الجليد

لكن أعيننا لا تستطيع اكتشاف انحناء أشعة الضوء ، لذلك نرى الصورة المنعكسة للشمس ليس في مكانها الفعلي ، ولكن على خط مستقيم قادم من العين ، وستظهر الصورة على نفس الارتفاع عند نفس الارتفاع فوق الأفق كالشمس الفعلية. تشبه هذه الظاهرة كيف نرى صورة المصباح الكهربائي في المرآة في نفس الوقت الذي نرى فيه المصباح الكهربائي نفسه. هناك الكثير من بلورات المرايا العائمة عموديًا في الهواء. كلها تعكس أشعة الشمس.

تندمج صور المرآة للشمس ، التي تسقط في أعيننا من بلورات فردية ، ونرى دائرة صلبة ساطعة موازية للأفق. أو يحدث على هذا النحو: الشمس قد انحرفت لتوها عن الأفق ، وظهر عمود ساطع فجأة في سماء المساء المظلمة. في مسرحية الضوء هذه ، كما هو موضح من خلال تجارب خاصة ، تشارك ألواح الجليد ، وتطفو في الغلاف الجوي في وضع أفقي. أشعة الشمس ، التي تجاوزت الأفق لتوها ، تسقط على الحواف السفلية المتذبذبة لهذه الصفائح ، تنعكس وتسقط في عيون الراصد.

عندما يكون هناك العديد من هذه البلورات في الهواء ، فإن الصور المرآة للشمس التي تسقط في أعيننا من ألواح جليدية فردية تندمج في واحدة ، ونرى صورة ممتدة للقرص الشمسي مشوهة بحيث يتعذر التعرف عليها - يظهر عمود مضيء في السماء . على خلفية فجر المساء ، يكون أحيانًا لونه ضارب إلى الحمرة. بظاهرة كهذه ، التقى كل واحد منا أكثر من مرة. تذكر "المسار" الشمسي أو القمري على الماء. هنا نرى بالضبط نفس انعكاس الشمس أو القمر المشوه ، فقط دور المرآة لا يؤديه بلورات الجليد ، ولكن عن طريق سطح الماء. هل سبق لك أن رأيت دائرة قوس قزح ساطعة تحيط بالشمس؟

هذا أيضًا أحد أشكال الهالة. لقد ثبت أن هذه الهالة تتشكل عندما يكون هناك العديد من بلورات الجليد السداسية في الهواء ، والتي تنكسر أشعة الشمس مثل المنشور الزجاجي. لا نرى معظم هذه الأشعة المنكسرة ، فهي مبعثرة في الهواء. ولكن من بعض البلورات ، تدخل الأشعة الموجهة أعيننا أيضًا. توجد هذه البلورات في السماء في دائرة حول الشمس. كلهم يبدو لنا مضاءين ، وفي هذا المكان نرى دائرة ضوئية ، ملونة قليلاً بألوان قزحية. لا نرى دائمًا شكلًا أو آخر من أشكال الهالة تمامًا في السماء. على سبيل المثال ، في فصل الشتاء ، أثناء الصقيع الشديد ، تظهر بقعتان ضوئيتان على جانبي الشمس. هذه أجزاء من دائرة الهالة. في حالة أخرى ، يظهر الجزء العلوي فقط من هذه الدائرة - فوق الشمس.

في الماضي ، غالبًا ما كان يُعتقد أنه تاج مضيء. يحدث الشيء نفسه مع دائرة أفقية تمر عبر الشمس. في أغلب الأحيان ، يكون الجزء المجاور للشمس فقط هو المرئي ؛ ثم نلاحظ في السماء ، إذا جاز التعبير ، ذيلان ساطعان يمتدان إلى يمين ويسار الشمس. ليس من الصعب فهم كيفية ظهور الصلبان المضيئة في الهواء. من الشمس المنخفضة في الأفق أو التي تجاوزت الأفق بالفعل ، يمتد عمود مضيء طويل إلى أعلى. يتقاطع هذا العمود مع جزء دائرة الهالة المرئي فوق الشمس ، ويظهر صليب مضيء كبير في السماء. قد يظهر صليبان. يحدث هذا عندما تظهر السماء الأجزاء الرأسية لدائرة الهالة وأجزاء من الدائرة الأفقية المجاورة للشمس ؛ تتقاطع ، تعطي صليبين على جانبي الشمس. في حالات أخرى ، بدلاً من الصلبان ، تظهر فقط البقع المضيئة ، والتي تكون قريبة في الحجم من الشمس.

لذلك يشرح العلم الظواهر المتنوعة والغامضة للهالة ، لكنه لا يفسر حقيقة سبب اعتبار هذه الظاهرة سابقًا نادر، أصبح الآن مألوفًا و واسع الانتشار.

هالة شمسية متنوعة أنواع مختلفةلوحظ على مدار العام ، بما في ذلك سخونة أشهر الصيفوبدأت الزيادة في عدد عمليات رصد الهالات في عام 2011 ، وزادت في عام 2012. لماذا؟

أمثلة هالو

هالة دائرية "كلاسيكية"

هالة قوس قزح دائرية متعددة

الصفحة المزدوجة الأفقية

بنجريليا أفقي واحد

عمود الشمس في الطقس الفاتر

أعمدة الإنارة في الطقس الفاتر

عمود الشمس فوق البحر

أعمدة الضوء "ممزقة" من مصدر الضوء وتخلق وهم "الشفق القطبي"

نتذكر جميعًا سطور قصيدة بوشكين "الصقيع والشمس ؛ يوم رائع!" وما هو رائع للغاية يمكنك رؤيته في السماء في طقس مشمس فاتر صباح الشتاء؟ "معجزات الصباح" تشمل بلا شك ظاهرة الهالة. تظهر الصور كيف قد تبدو. سنتحدث اليوم عن ماهيتها ، وكيف تظهر هذه الأشياء في السماء ، ومتى وكيف يكون من الأفضل مراقبتها.

ما هي الهالة؟

الهالة هي ظاهرة بصرية تنتج عن بلورات الجليد الصغيرة في الغلاف الجوي. غالبًا ما تبدو مثل دوائر الضوء والأقواس والبقع وحتى أعمدة الضوء حول أو بالقرب من أقراص الشمس والقمر. يمكن أيضًا رؤية الهالة حول مصابيح الشوارع ، ولكن لظهور أي صورة رائعة في السماء ، هناك حاجة إلى مصدر إضاءة أكثر قوة. لذلك ، يتم ملاحظة أجمل الهالات في وضح النهار أو عند الغسق.

كيف تتشكل الهالة؟

لحقيقة أننا نلاحظ أحيانًا وجود هالة ، يجب أن نشكر ظاهرة فيزيائية تسمى انكسار الضوء. لاحظ الجميع ألف مرة أن ملعقة صغيرة مغموسة في كوب من الماء تبدو منحنية أو حتى مكسورة عند واجهة الماء والهواء. يحدث هذا لأن الضوء يغير اتجاهه قليلاً عند الانتقال من وسط إلى آخر. يحدث الشيء نفسه مع الضوء عند عبور حدود الوسائط الأخرى ، على سبيل المثال ، بلورات الجليد. اعتمادًا على اتجاه البلورات وموقع الشمس أو القمر في السماء ، يمكن للمرء أن يلاحظ أنواع مختلفةهالة. أبسط هالة يتم ملاحظتها هي الهالة ذات 22 درجة (هالة 22 درجة). بلورات من الماء المتجمد تطفو في الهواء أشكال مختلفةوأحجامها ، ولكن غالبًا ما يتم تشكيل قضبان سداسية منتظمة أطوال مختلفة. كلهم موجهون في الهواء بطريقة عشوائية تمامًا.

هناك الملايين من هذه العصي البلورية ، لذلك سيكون هناك دائمًا أولئك الذين تكون محاورهم متعامدة تقريبًا مع الأشعة القادمة من الشمس (كما في الصورة).

اتضح أنه بسبب الخصائص الهندسية للسداسيات المنتظمة ، فإن الضوء الذي يمر عبر أحد وجوههم سينحرف بزاوية صغيرة تتراوح من 22 إلى 27 درجة ، مما سيخلق دائرة مضيئة حول الشمس أو القمر.

يوجد أكثر من مائة وخمسين نوعًا من الهالات ، وكلها مصنفة إما حسب موقعها في السماء بالنسبة للشمس ، أو حسب اسم الشخص الذي وصف هذا النوع من الهالة لأول مرة. ظاهرة parhelion تقف منفصلة هنا. Parhelion لاتينية تعني "الشمس الكاذبة".

أخذت الصورة في ستوكهولم

Parhelion هو مجرد نوع واحد من الهالة ، ولكنه الأكثر إثارة للإعجاب. بلورات الجليد مسؤولة أيضًا عن هذا الجمال في الطقس الفاتر ، هذه المرة فقط ليس في شكل قضبان ، ولكن في شكل ألواح. تستقر جميع بلورات الجليد تدريجيًا على سطح الأرض ، لكنها خفيفة جدًا لدرجة أن عملية السقوط قد تستغرق عدة ساعات.

خلال مثل هذا السقوط التدريجي ، سيكون من الأدق القول ، "تسوية" لأسفل ، تصطف معظم الصفائح البلورية أفقيًا. تفسر ظاهرة برنولي هذا السلوك الغريب نوعًا ما للألواح. عندما تسقط اللوحة ، يتدفق الهواء حولها من جميع الجهات. عند حواف اللوحة ، تكون سرعة تدفق الهواء أكبر مما هي عليه في المركز ، وبسبب هذا ، ينخفض ضغط الحواف قليلاً.

اتضح أن الهواء ، كما كان ، يسحب اللوحة في اتجاه أفقي في جميع الاتجاهات ولا يسمح لها بالإمالة. يؤدي انكسار الضوء في هذه الصفائح إلى ظهور أقمار صناعية ظاهرة للشمس في السماء.

إذا كنت محظوظًا ، فيمكن رؤية نفس الظاهرة في الليل. القمر الكاذب ، أو المظلة ، هو أيضًا نقطتان ساطعتان ظهرت على يسار ويمين مصدر الضوء - القمر. يتم تشكيل Paraselena بنفس طريقة parhelion. ومع ذلك ، فإن القمر الكاذب هو ظاهرة أكثر ندرة من parhelion: فهو يتطلب ظهور البدر. لذا شاهد القمر أكثر في الأمسيات الباردة. إذا رأيت بارسيلينا - فاعلم أن مثل هذه الحالات هي واحدة في المليون.

لإعطائك الانطباع الصحيح عن عدد الهالات التي يمكنك رؤيتها في السماء في وقت واحد ، ألق نظرة على هذه الصورة.

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

هل تستطيع رؤية هالة عند خط الاستواء؟

ومن الغريب أن الهالات يمكن رؤيتها حتى في البلدان شديدة الحرارة. ربما لن يكون جميلًا ومثيرًا للإعجاب كما هو الحال في خطوط العرض الوسطى أو في القطب الشمالي ، ولكن يمكنك بالتأكيد رؤية هالة 22 درجة. الحقيقة هي أن الهالة تتشكل بشكل أساسي بسبب تشتت الضوء بواسطة بلورات الجليد ، وهي عالية وعالية في الهواء ، حيث تكون درجة حرارة الهواء سالبة.

تم التقاط هذه الصورة في الساعة 7 صباحًا في إندونيسيا ، على بعد درجة واحدة فقط من خط العرض من خط الاستواء.

كيف ترصد هالة؟

انظر أكثر إلى السماء.من الغريب أن هذه هي النصيحة الأكثر عملية للجميع. حتى لو بدت السماء صافية تمامًا بالنسبة لك ، فقد تظل هناك طبقة رقيقة من السحب غير محسوسة للوهلة الأولى ، مكونة هالة.

ابحث عن الهالة الأكثر شيوعًا أولاً- 22 درجة. بالمناسبة ، إذا قمت بمد يدك وحجبت مركز الشمس بنهاية إبهامك ، فيجب أن يكون الإصبع الصغير البارز على مسافة حوالي 22 درجة. تحقق مما إذا كان هناك ظل للهالة الكبيرة (انظر محاكاة جالينسكي)؟ تحقق من وجود parhelion صغيرة غير واضحة؟ إذا كانت الشمس منخفضة في الأفق ، فابحث عن كوة.

ابحث عن الهالات النادرة.هل ستكون محظوظا يوما ما؟ الهالة النادرة الأكثر شيوعًا هي 46 درجة. هالو. ابحث عنها على أنها ضعف المسافة من الشمس بمقدار 22 درجة. يُعتقد أنه في روسيا يمكن رؤيته 4-8 مرات في السنة. لف حولك ، إذا كانت هناك أجزاء من دائرة parhelic في مكان ما (تعبر السماء بأكملها). ألق نظرة فاحصة على المنطقة فوق الشمس - ماذا لو كان هناك قوس من Parry كامن هناك ، والذي لم تلاحظه منذ البداية؟

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

ابحث عن شيء خارج عن المألوف.رؤية هالات مختلفة في السماء بأعداد كبيرة، امسح السماء بأكملها بأعينك ، فمن المحتمل جدًا أن تلاحظ شيئًا نادرًا جدًا. تظهر أحيانًا هالات نادرة من تلقاء نفسها دون سابق إنذار.

سجل كل شيءما رأيته في جهاز كمبيوتر محمول أو هاتف. انتبه بشكل خاص للوقت لأقرب دقيقة ، سيساعدك هذا لاحقًا على تحديد الارتفاع الدقيق للشمس فوق الأفق. يلتقط الصور. إذا لم يكن لديك كاميرا في متناول اليد ، فقم برسم ما تراه على الأقل ، يمكن أن يجلب هذا أيضًا الكثير من الفوائد! فجأة رأيت هالة تم توقعها نظريًا فقط ، لكن لم يرها أحد من قبل؟

امش مسافة مائة أو مائتي متر جانبًاوانظر الى السماء مرة اخرى. الهالة هي ظاهرة فريدة لكل نقطة مراقبة. يمكن أن يرى شخصان من ارتفاع مختلف يقفان جنبًا إلى جنب أنواع مختلفةهالة. هذا يرجع إلى حقيقة أن بلورات الجليد يجب أن تكون موجهة بدقة على طول الخط الفاصل بين المراقب والشمس. إذا تنحيت جانبًا ، فسوف يتغير اتجاه بلورات الجليد في الهواء بالنسبة لك ، وسترى شيئًا جديدًا.

حظا سعيدا مع ملاحظاتك!

وعلى الكواكب الأخرى؟

كما تفهم ، على الكواكب الأخرى النظام الشمسيلم يكن أحد بعد. لذلك ، قد تكون في غضون 20 عامًا (أتساءل عما إذا كانت الفتيات يقرأن هذه القصص؟) لترى ، ثم تخبر البشرية جمعاء كيف تبدو الهالات على الكواكب الأخرى. لكن حتى الآن يمكننا اكتشاف شيء ما. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة نوع المادة التي يمكن أن تشكل بلورات في الغلاف الجوي للكواكب الأخرى.

المريخ

هالة تتكون من سحب من ثاني أكسيد الكربون المجمد وبخار الماء. الهالة المألوفة بالفعل 22 درجة (الداخلية) محاطة بهالة 26 درجة وهالة 36 درجة ، والتي تخلق بلورات ثاني أكسيد الكربون. تظهر parhelia غير عادية.

كوكب المشتري

هالة مكونة من بلورات الأمونيا ثماني السطوح. الثماني الوجوه عبارة عن هرمين مطويين معًا في القواعد (اغفر لي علماء الرياضيات). في مثل هذه البلورات ، نظرًا لخصائصها الهندسية ، سينكسر الضوء بشكل مختلف عن بلورات الماء المألوفة لنا. ستكون الهالة عند 42 درجة مئوية ، وستكون مصحوبة بضعف باريليون.

كونستانتين كودينوف

أصدقائي الأعزاء! إذا كنت تحب هذه القصة وتريد مواكبة المنشورات الجديدة حول علم الفضاء وعلم الفلك للأطفال ، فقم بالاشتراك في أخبار مجتمعاتنا