Гало в небе как природное явление; описание, формы и фото

Гало в небе как природное явление – описание, формы и фото

Небо – удивительная штука, постоянно меняющаяся и разнообразная. Но часто ли мы обращаем свое внимание на небо? Обычно люди не замечают и не интересуются тем, что творится в небе. И лишь тогда, когда в нем происходят странные явления, внимание к нему повышается и начинают говорить о том, что небо подает людям знаки. Одним из таких необычных природных явлений считается гало – световые дуги или окружности вокруг солнца или луны. Но откуда они берутся и почему пропадают столь же внезапно, как и появляются? Давайте вместе разберемся в этом вопросе.

Презентация к элективному курсу «Физика в природе» на тему «Гало»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Историческая справка В старину разнообразным гало, как и другим небесным явлениям, приписывалось мистическое значение знамений (как правило — дурных, особенно если гало принимало крестообразную форму, которая трактовалась как крест или меч, или появлялись двойники светила), чему известно множество летописных свидетельств. Появление на небе одновременно нескольких солнц, световых крестов, косых дуг, которые, особенно во время зари, казались „кровавыми мечами», в прежние времена вызывало у людей страх, рождало суеверия, воспринималось как предвестие большой беды — войны, голода.

Что такое гало? Гало (франц. halo, от греч. halos — световое кольцо вокруг Солнца или Луны), группа оптических явлений в атмосфере

Наиболее обычные формы гало: радужные круги вокруг диска Солнца или Луны с угловым радиусом либо 22° либо 46°; паргелии, или «ложные Солнца», яркие радужные пятна справа и слева от Солнца (Луны) на расстояниях 22°, реже 46°; околозенитная дуга — отрезок радужной дуги, касающейся верхней точки 46-градусного круга и обращенной выпуклостью к Солнцу; паргелический круг — белый горизонтальный круг, проходящий через диск светила; столб — часть белого вертикального круга, проходящего через диск светила; в сочетании с паргелическим кругом образует белый крест.

Возникновение гало (физика явления) Ледяные кристаллы облаков, относятся к гексагональным. Два типа правильных гексагональных кристаллов: с хорошо развитой главной осью (шестигранные столбики) с плохо развитой главной осью (шестигранные пластинки)

Все формы гало являются результатом преломления солнечных или лунных лучей в ледяных кристаллах перисто-слоистых облаков и туманов либо их отражения от боковых граней или оснований кристаллов, имеющих форму шестигранных столбиков или пластинок. Строго говоря, на кристаллах происходит дифракция солнечных или лунных лучей.

Для возникновения некоторых Гало необходимо, чтобы ледяные кристаллы, имеющие форму 6-гранных призм, были ориентированы по отношению к вертикали одинаковым или хотя бы преимущественным образом.

Малое гало. Малый круг. Выглядит как круглая радуга вокруг солнца или луны, ближний к концу край красного цвета. За ним следует желтый, неяркий, переходящий а белый. Гало в 22° обусловлено преломлением света боковыми гранями кристаллов при беспорядочной ориентации их главных осей во всех направлениях. Если главные оси имеют преимущественно вертикальное направление, то по обе стороны от солнечного диска (также на расстоянии 22°) вместо светлого круга возникают два светлых пятна — ложные солнца.

Большое гало. Большой круг. Круг радиусов в 46 градусов с солнцем в центре. Большое гало образуется на произвольно ориентированных ледяных кристаллах, на преломляющем угле 90 градусов. Луч света входит через боковую грань, а выходит через основание. Редкость вызвана тем, что необходима достаточно правильная форма кристалла, а также из-за больших размеров интенсивность (яркость) очень слабая.

Горизонтальный круг и солнечный столб. Горизонтальный круг обусловлен отражением света боковыми гранями вертикально расположенных кристаллов, а солнечный столб – отражением света от кристаллов, расположенных преимущественно горизонтально.

Парантелии (ложные солнца). Парантелии наблюдаются на парелическом круге на угловых расстояниях 120° от солнца. Они возникают вследствие двукратного отражения лучей от боковых граней сросшихся попарно шестигранных ледяных призм, при этом необходимо, чтобы оси призм были ориентированы вертикально.

Гало и погода. Гало всегда наблюдается в перисто-слоистых облаках, которые обычно входят в систему облаков теплого фронта. Поэтому появление гало говорит о приближении теплого фронта, а именно — снижение и уплотнение облаков и выпадение осадков обложного характера, в зависимости от времени года. Летом, при установившейся солнечной погоде, прохождение теплого фронта, сопровождающееся низкой облачностью и дождями, обычно воспринимается как ухудшение погоды. Зимой, при установившейся морозной погоде, появление гало предвещает снижение морозов, потепление в связи со снижением и уплотнением облаков и переход к осадкам.

Народные приметы Если венцы появляются раньше, а затем их сменяют гало, то возможно ухудшение погоды. Кольцо вокруг Луны — к ветру (ухудшению погоды). Если гало предшествует венцам, то это можно считать признаком улучшения погоды. Вокруг Солнца или Луны видно гало — признак ухудшения погоды. Если зимой появляются белые венцы большого диаметра вокруг солнца или луны, а также столбы около солнца, или так называемые ложные солнца, то это признак сохранения морозной погоды. В американском штате Нью-Хэмпшир существует интересная погодная примета. Если местные жители смотрят ночью на небо и видят гало — круг вокруг луны — они знают, что вскоре придет шторм. Сколько звезд можно насчитать внутри гало — через столько дней начнется шторм.

ЯНАО Очень яркое наблюдение гало в Ямало-Ненецкого автономного округа. 30 ноября 2008, парантелии и малое гало.

Источники информации: Diclib.com Potomy.ru Nature.web.ru Nature.ru bio-nica.narod.ru Физика в природе/ Л. В. Тарасов, М.: Просвещение, 1988

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 890 человек из 79 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

• Курс добавлен 18.11.2021
• Сейчас обучается 37 человек из 18 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

• Сейчас обучается 394 человека из 71 региона

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

• Все материалы
• Статьи
• Научные работы
• Видеоуроки
• Презентации
• Конспекты
• Тесты
• Рабочие программы
• Другие методич. материалы

• Гарифуллина Марина НиколаевнаНаписать 1690 14.05.2017

Номер материала: ДБ-469573

• Физика
• 9 класс
• Презентации

14.05.2017 1228

14.05.2017 909

14.05.2017 1117

14.05.2017 1552

14.05.2017 1533

14.05.2017 1043

14.05.2017 1100

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Ученые изучили проблемы родителей, чьи дети учатся в госпитальных школах

Время чтения: 5 минут

В Минпросвещения рассказали о формате обучения школьников после праздников

Время чтения: 1 минута

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

В Липецкой области начинающие педагоги получат 120 тысяч рублей

Время чтения: 0 минут

Учительница из Киргизии победила в конкурсе Минпросвещения РФ «Учитель-международник»

Время чтения: 2 минуты

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Где и когда можно увидеть гало

Круги около солнца могут появиться в любое время года в любой точке планеты, если природа для этого создаст подходящие условия. Часто гало на небе наблюдалось при морозной погоде, повышенной влажности и выглядело как зимняя радуга. Еще одно условие – должно быть достаточное количество кристаллов льда.

Эффект гало можно наблюдать ранним утром, когда возникают большие температурные перепады. В это время можно увидеть ложное солнце. Светящийся диск поднимется над горизонтом и выглядит почти как наша звезда, хотя она взойдет чуть позже.

Солнечные столбы вырисовываются, когда свет преломляется в медленно падающих кристаллах льда. Они смотрятся как лучи, направленные вертикально от солнца. Увидеть этот эффект можно утром или вечером.

Наблюдать светящийся нимб можно не только днем, но и в темное время суток – кольцо вокруг луны или фонаря на улице.

Круг вокруг Луны

Световые явления по физике. Световые явления в природе. Гало в Антарктиде

Под этим названием объединяют целую группу сложных оптических явлений в атмосфере, обусловленных преломлением и отражением света в кристаллах льда, из которых обычно состоят облака верхнего яруса.

Чаще всего наблюдают малые гало, представляющие собой кольца вокруг Солнца или Луны, имеющие угловой радиус около 22°. Большие же гало имеют угловой радиус около 46°. Иногда отдельные участки этих гало светятся более ярко, образуя так называемые ложные солнца — паргелии («пара» — близкий, «гелиос» — солнце). Гало, причиной которых является преломление лучей света в кристаллах, всегда слегка окрашены в радужные тона, что объясняется дисперсией света.

Наиболее известным примером большого гало является знаменитое, часто повторяющееся «Брокенское видение» (рис. 34). Это гало имеет вид нескольких гигантских светлых колец вокруг Солнца с силуэтами наблюдателей на общем туманном фоне неба, причем изображение наблюдателей разрастается в колоссальные теневые фигуры на облаках, повторяющие все движения присутствующих.

На рисунке 35 изображено сложное гало, представляющее собой переплетение многих дуг и пятен. Такое явление наблюдали 18 июля 1794 г. в Петербурге в течение 5 часов.

ОБРАЗОВАНИЕ ГАЛО

Кристаллы, из которых состоят облака, представляют собой тонкие шестиугольные пластинки — снежинки (рис. 36а) или правильные шестигранные призмы с плоским или заостренным основанием (рис. 366). Иногда пластинки и призмы соединяются и кристаллы приобретают форму маленьких парашютиков (рис. 37). Призмы являются причиной образования гало.

Грани шестигранных призм попарно образуют двугранные углы, которые преломляют свет так же, как двугранные углы трехгранной призмы.

Угол δ, образованный двумя гранями АВ и CD шестигранной призмы (рис. 38), составляет 60°. Показатель преломления льда для зеленого луча n = 1,31. Пользуясь формулой

можно определить угол наименьшего отклонения луча ε, проходящего сквозь призму. Он оказывается равным 22°, т. е. точно соответствующим угловому радиусу малого гало. Угол между соседними гранями этой призмы равен 120°, следовательно, луч, падающий на грань шестигранной призмы, не может выйти наружу через соседнюю грань, поэтому эти грани в образовании гало не участвуют.

На рисунке 39 изображен ход нескольких лучей света через боковые грани шестигранной призмы изо льда (n = 1,31). Лучи 1, 3, 5, 7 претерпевают двукратное преломление, лучи 2, 4, 6 — двукратное преломление и однократное отражение. Эти лучи или идут близко к лучу, изображенному на рисунке 38, или создают ореол вокруг основной полосы гало.

На рисунке 40 показано преломление света на одной из боковых граней призмы и ее основании, образующих преломляющий двугранный угол 90°. Подсчет, произведенный так же, как и для угла δ = 60°, показывает, что угол наименьшего отклонения луча в этом случае равен 46° (ε = 46°), т. е. как раз соответствует угловому радиусу большого гало.

Естественно, что при прохождении сквозь ледяную призму луч света испытывает не только преломление, но и дисперсию.

Рассмотрим образование малого гало, видимого под углом 22°. Кристаллы льда расположены хаотично. Лучи света падают на их грани от Солнца или Луны параллельными пучками под всевозможными углами. Часть из них падает так, что свет после преломления в призмах

выходит под углом 22° или близким к нему (рис. 41). Тогда те лучи, которые попадают в глаз наблюдателя, создают впечатление, что они идут от ряда источников, составляющих кольцо, расположенное под углом 22° вокруг светила.

Лучи, падающие на кристаллы, могут преломляться и выходить под углом, отличающимся от 22°. Однако интенсивность света, выходящего под другими углами, значительно меньше. Так как при вращении кристалла изменение углов вблизи угла наименьшего отклонения (22°) происходит медленнее, то вероятность наблюдения лучей и яркость света в этом направлении значительно

больше, чем в других. Свет, падающий под другими углами, создает впечатление дымки вокруг кольца.

Если кристаллы имеют плоские правильные основания, то преломление света может произойти и на углах в 90° (рис. 42). В этом случае угол наименьшего отклонения δ = 46°, как это было уже вычислено, и одновременно с малым гало наблюдается большое. Вследствие более сильного разложения света призмой с преломляющим углом 90° большие гало отличаются более насыщенными цветами по сравнению с малыми.

Гало не возникает на облаках, которые состоят из звездообразных снежинок или кристаллов неправильной формы.

ПАРГЕЛИИ

Паргелии (ложные солнца) можно наблюдать в тихую погоду при низком положении Солнца, когда значительное количество призм располагается в воздухе так, что их главные оси вертикальны, и призмы медленно опускаются как маленькие парашютики. В этом случае наиболее яркий преломленный свет поступает в глаз под углом 22° с граней, расположенных вертикально, и создает вертикальные столбы по обе стороны от Солнца по горизонту. Эти столбы могут быть в некоторых местах особо яркими, создавая впечатление ложного солнца.

Кольцевое гало наблюдается значительно чаще, чем ложные солнца, так как беспорядочное расположение кристаллов более вероятно, чем упорядоченное.

СВЕТЯЩИЕСЯ СТОЛБЫ НАД СОЛНЦЕМ, ФОНАРЯМИ И ДРУГИМИ ИСТОЧНИКАМИ СВЕТА

Иногда можно наблюдать, как в тихое морозное утро над ярким Солнцем, поднимающимся над горизонтом, видны в воздухе ледяные иглы, поблескивающие в его лучах, а сверху и снизу Солнца — светящиеся столбы. Наблюдаемый столб сам по себе бесцветен, но когда Солнце становится желтым, оранжевым или красным, столб принимает тот же оттенок.

Объяснение световых столбов действительно связано с рядом трудностей. Те объяснения, которые мы приводим ниже, носят лишь качественный характер.

Итак, световые столбы бывают видны в тихую морозную погоду над фонарями и другими источниками света. Появление вертикальных белых столбов связано с отражением света от граней кристаллов льда. Столбы лучше всего наблюдать, когда Солнце находится за горизонтом или низко над ним и скрыто каким-либо строением, деревом и не слепит глаза.

Представим себе облако ледяных кристаллов и пластинок, грани которых строго горизонтальны. Они очень медленно падают. Лучи света отражаются от них, и при этом отраженный свет не попадает в глаз наблюдателя, находящегося на земле. Но как только те же кристаллы и пластинки отклоняются по отношению к горизонту на небольшой угол (рис. 45), то отраженные лучи также испытывают малые отклонения и теперь они уже могут попасть в глаз. Глаз проецирует лучи на свод неба, и наблюдателю кажется, что под Солнцем или над ним возникает световой столб.

Вертикальные столбы могут образоваться также вследствие отражения и преломления света в кристаллах, изображенных на рисунке 36, если они расположены горизонтально и, падая, медленно вращаются вокруг горизонтальной оси.

Горизонтальные столбы образуются в том случае, когда кристаллы-парашютики (рис. 37), медленно падая, вращаются вокруг своей вертикальной оси.

Подобным образом можно объяснить образование ореолов и колец вокруг ламп и фонарей. Кольца представляют собой малое гало, а ореолы вызваны рассеиванием света на кристалликах снега, капельках тумана или пыли, взвешенных в воздухе.