Дивовижні світлові явища
Відома як "вогняна веселка". Кольорові смуги виникають прямо на небосхилі в результаті проходження світла через кристали льоду в перистих хмарах, покриваючи небо "райдужною плівкою". Цей природний феномен дуже важко побачити, так як і кристали льоду, і сонячне світло повинні опинитися під певним кутом один до одного, щоб створити ефект "вогняної веселки"
У деяких районах Землі можна спостерігати дивне явище: людина, що стоїть на пагорбі чи горе, за спиною якого сходить або заходить сонце, виявляє, що його тінь, що впала на хмари, стає неправдоподібно величезною. Це відбувається через те, чтомельчайшіе краплі туману особливим чином заломлюють і відбивають сонячне світло. Свою назву явище отримало по імені вершини Брокен в Німеччині, на якій, через часті тумани, можна регулярно спостерігати цей ефект.
Околозенітная дуга - це дуга з центром в точці зеніту, розташована вище Сонця приблизно на 46 градусів. Вона видно рідко і тільки протягом декількох хвилин, має яскраві кольори, чіткі обриси і завжди паралельна горизонту. Сторонньому спостерігачеві вона нагадає посмішку Чеширського Кота або перевернуту веселку.
Туманний ореол схожий на безбарвну веселку. Як і звичайна веселка, цей ореол утворюється шляхом заломлення світла через водяні кристали. Однак, на відміну від хмар, що формують звичайну веселку, туман, що породжує цей ореол, складається з більш дрібних частинок воли, і світло, заломлюючись в крихітних крапельках, що не розцвічує його.
Коли світло піддається ефекту зворотного розсіювання (дифракція світла, раніше вже відбитого у водяних кристалах хмари), він повертається від хмари в тому ж напрямку, за яким падав, і утворює ефект, який отримав назву "Глорія". Спостерігати цей ефект можна тільки на хмарах, які знаходяться прямо перед глядачем або нижче його, в точці, яка знаходиться на протилежній стороні до джерела світла. Таким чином, побачити Глорію можна тільки з гори або з літака, причому джерела світла (Сонце або Місяць) повинні знаходитися прямо за спиною спостерігача. Райдужні кола Глорії в Китаї ще називають Світлом Будди. На цій фотографії прекрасний райдужний ореол оточує тінь повітряної кулі, що впала на що знаходиться нижче нього хмара.
Білі світлові кола навколо Сонця чи Місяця, які виникають в результаті заломлення або відбиття світла знаходяться в атмосфері кристалами льоду або снігу, називаються гало. В атмосфері присутні невеликі кристали води, і коли їх межі утворюють прямий кут з площиною, що проходить через Сонце, того, хто спостерігає ефект, і кристали, на небі стає видно характерний білий ореол, що оточує Сонце. Так межі відображають промені світла з відхиленням на 22 градуси, утворюючи гало. У холодну пору року гало, утворені кристалами льоду і снігу на поверхні землі, відбивають сонячне світло і розсіюють його в різних напрямках, утворюючи ефект під назвою "діамантова пил".
Коли Сонце розташовується під певним кутом до крапельок води, з яких складається хмара, ці краплі заломлюють сонячне світло і створюють незвичайний ефект "веселкового хмари", фарбуючи його в усі кольори веселки. Своїм забарвленням хмари, як і веселка, зобов'язані різній довжині хвиль світла.
Темне нічне небо і яскраве світло Місяця часто породжують явище, іменоване "місячної веселкою" - веселка, що з'являється в світлі Місяця. Такі веселки розташовуються на протилежній від Місяця стороні неба і найчастіше здаються абсолютно білими. Втім, іноді їх можна побачити у всій красі.
"Паргелій" в перекладі з грецького - "помилкове сонце". Це одна з форм гало (див. Пункт 6): на небі спостерігається одне або кілька додаткових зображень Сонця, розташованих на тій же висоті над горизонтом, що і даний Сонце. Мільйони кристалів льоду з вертикальною поверхнею, що відображають Сонце, і утворюють це красиве явище.
Радуга - найкрасивіше атмосферне явище. Райдуги можуть приймати різні форми, загальним для них є правило розташування кольорів - у послідовності спектра (червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий). Райдуги можна спостерігати, коли Сонце освітлює частину неба, а повітря насичене крапельками вологи, наприклад, під час або відразу після дощу. У давнину появам веселки на небі давали містичне значення. Побачити веселку вважалося хорошою ознакою, проїхати або пройти під нею обіцяло щастя і успіх. Подвійна веселка, як говорили, приносить удачу і виконує бажання. Стародавні греки вірили, що веселка - це міст на небо, а ірландці вважали, що на іншому кінці веселки знаходиться легендарне золото лепреконів.
Світіння, що спостерігається на небі в полярних областях, називають північним, або полярним сяйвом а так же південним - в Південній півкулі). Передбачається, що цей феномен існує також і в атмосферах інших планет, наприклад Венери. Природа і походження полярних сяйв - предмет інтенсивних досліджень, і в зв'язку з цим були розроблені численні теорії. "Полярні сяйва, як вважають вчені, виникають внаслідок бомбардування верхніх шарів атмосфери зарядженими частинками, що рухаються до Землі уздовж силових ліній геомагнітного поля з області навколоземного космічного простору, званої плазмовим шаром. Проекція плазмового шару вздовж геомагнітних силових ліній на земну атмосферу має форму кілець, що оточують північний м південний магнітні полюси (авроральной овали) ".
Конденсаційний (інверсійний) слід.
Конденсаційні сліди - це білі смуги, що залишаються в небі літаками. За своєю природою вони є сконденсованим туманом, що складається з вологи, що знаходиться в атмосфері і вихлопних газах двигунів. Найчастіше ці сліди недовговічні - під впливом високих температур вони просто випаровуються. Однак деякі з них спускаються в більш низькі шари атмосфери, утворюючи перисті хмари. Екологи вважають, що перетворені в такий спосіб конденсаційні сліди літаків чинять негативний вплив на клімат планети. Тонкі висотні перисті хмари, які виходять з видозмінених літакових слідів, перешкоджають проходженню сонячних променів і як наслідок знижують температуру планети, на відміну від звичайних перистих хмар, які здатні зберігати тепло землі.
Слід вихлопних газів ракети.
Повітряні потоки у високих шарах атмосфери деформують інверсійні сліди космічних ракет, а частинки вихлопних газів заломлюють сонячне світло і забарвлюють сліди в усі колір веселки. Величезні різнокольорові завитки тягнуться на кілька кілометрів по всьому небу перед тим, як випаруватися.
Поляризація - це орієнтованість електромагнітних коливань світлової хвилі в просторі. Поляризація світла виникає, коли світло під певним кутом падає на поверхню, відбивається і стає поляризованим. Поляризоване світло також вільно поширюється в просторі, як і звичайний сонячне світло, але людське око, як правило, не здатний вловити зміна колірних відтінків в результаті посилення ефекту поляризації. Цей знімок, зроблений за допомогою ширококутний об'єктив з поляризаційним фільтром показує, який інтенсивно-синій колір надає неба електромагнітний заряд. Таке небо ми можемо побачити тільки через фільтр фотокамери.
Невидимий неозброєним оком "зоряний слід" можна зафіксувати на фотокамеру. Цей знімок був зроблений вночі, за допомогою камери, встановленої на штатив, з повністю відкритою діафрагмою об'єктива і більш ніж годинної витримкою. На фотографії показано "рух" зоряного неба - природна зміна положення Землі в результаті обертання змушує зірки "рухатися". Єдина нерухома зірка - Полярна, яка вказує на астрономічний Північний полюс.
Розсіяне світіння нічного неба, створюваного сонячним світлом, відбитим від часток міжпланетного пилу, називають ще зодіакальним світлом. Зодіакальний світло можна спостерігати ввечері на заході або вранці на сході.
Корони, або вінці - це невеликі кольорові кільця навколо Сонця, Місяця або інших яскравих об'єктів, які спостерігаються час від часу, коли джерело світла знаходиться за напівпрозорими хмарами. Корона виникає при розсіюванні світла дрібними водяними крапельками води, що утворюють хмару. Іноді корона виглядає як пляма, що світиться (або ореол), що оточує Сонце (або Місяць), яке завершується червонуватим кільцем. Під час затемнень саме корона оточує затемнене сонце.
Сутінкові промені - розходяться пучки сонячного світла, які стають видні завдяки висвітленню ними пилу у високих шарах атмосфери. Тіні від хмар утворюють темні смуги, а між ними поширюються промені. Цей ефект спостерігається, коли Сонце знаходиться низько над горизонтом перед заходом або після світанку.
Оптичний ефект, обумовлений заломленням світла при проходженні через шари повітря різної щільності, виражається у виникненні обманного зображення - міражу. Міражі можна спостерігати в жаркому кліматі, особливо в пустелях. Рівна поверхня піску вдалині стає схожою на відкрите джерело води, особливо якщо дивитися вдалину з дюни або пагорба. Схожа ілюзія виникає в місті в жаркий день, на нагрітому променями сонця асфальті. Насправді "водна поверхня" - це ні що інше, як відображення неба. Іноді міражі показують цілі об'єкти, що знаходяться на великій відстані від спостерігача.
Плоскі кристали льоду відбивають світло у верхніх шарах атмосфери і утворюють вертикальні стовпи світла, немов виходять із земної поверхні. Джерелами світла можуть бути Місяць, Сонце або вогні штучного походження.
А це явище, яке жителі острова Мадейра, що в Атлантичному океані, спостерігали одного разу, не піддається ніякій класифікації.
