Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кругогоризонтальная дуга в Непальских Гималаях
Окружная горизонтальная дуга (внизу) по отношению к описанному ореолу (вверху), штат Орегон.

Округло-горизонтальная дуга представляет собой оптическое явление , которое принадлежит к семейству ледяных гало , образованных преломлением солнечного света или лунного света в форме пластины кристаллов льда , взвешенных в атмосфере, обычно в перистых или перисто - слоистых облаков. В своей полной форме дуга имеет вид большой полосы яркого спектра (красный - самый верхний цвет), идущей параллельно горизонту, расположенной намного ниже Солнца или Луны. Расстояние между дугой и Солнцем или Луной вдвое больше обычного 22-градусного ореола.. Часто, когда галообразующее облако небольшое или пятнистое, видны только фрагменты дуги. Как и все гало, это может быть вызвано Солнцем, а также (но гораздо реже) Луной. [1]

Другие общепринятые в настоящее время названия окружной горизонтальной дуги - это окружная горизонтальная дуга или нижняя симметричная дуга плиты 46 ° . [2] Для описания этого явления иногда используется вводящий в заблуждение термин « огненная радуга », хотя это ни радуга , ни какое-либо отношение к огню. Термин, по-видимому, введенный в обращение в 2006 г. [3], может происходить от случайного появления дуги в виде «пламени» в небе, когда это происходит в фрагментарных перистых облаках. [4]

Формирование [ править ]

Гало образуется солнечным светом, входящим в горизонтально ориентированные плоские гексагональные кристаллы льда через вертикальную боковую поверхность и выходящим через почти горизонтальную нижнюю поверхность (толщина пластины не влияет на формирование гало). В принципе, столбчатые кристаллы с ориентацией Парри также могут образовывать дугу, хотя это бывает редко. Наклон 90 ° между гранями входа и выхода луча обеспечивает хорошо разделенные спектральные цвета. Дуга имеет значительную угловую протяженность и поэтому редко бывает полной. Когда только фрагменты перистого облака находятся в соответствующем положении неба и солнца, может показаться, что они светятся спектральными цветами. [5]

Частота [ править ]

Как часто видна круговая горизонтальная дуга, зависит от местоположения и широты наблюдателя. В Соединенных Штатах это относительно распространенный ореол, который можно увидеть несколько раз каждое лето в одном месте. Напротив, это редкое явление в Северной Европе по нескольким причинам. Помимо наличия ледяных облаков в нужном месте на небе, гало требует, чтобы источник света (Солнце или Луна) находился очень высоко в небе, на высоте 58 ° или больше. Это означает, что солнечное разнообразие гало невозможно увидеть к северу от 55 ° северной широты или к югу от 55 ° южной широты. Дуга вокруг горизонта Луны может быть видна и на других широтах, но она встречается гораздо реже, поскольку для получения достаточного количества света требуется почти полная Луна. На других широтах окружная горизонтальная дуга Солнца видна в течение большего или меньшего времени во время летнего солнцестояния.Слоты видимости для разных широт и местоположений могут быть найденыздесь . Например, в Лондоне, Англия, солнце находится достаточно высоко в течение 140 часов с середины мая до конца июля, тогда как в Лос-Анджелесе солнце поднимается выше 58 градусов в течение 670 часов с конца марта по конец сентября.

Искусственные круговые горизонтальные дуги [ править ]

Эксперимент с жидким стеклом (известный как минимум с 1920 г.) может быть немного изменен, чтобы создать искусственную окружно-горизонтальную дугу. Освещение под очень крутым углом снизу боковой грани почти полностью заполненного водой цилиндрического стакана будет преломлять свет в воду. Стакан должен располагаться на краю стола. Вторая рефракция на верхней границе раздела вода-воздух затем спроецирует гиперболу на вертикальную стену позади нее. Общее преломление тогда эквивалентно преломлению через вертикальный кристалл с гексагональной пластиной, если принять во внимание вращательное усреднение. После этого на стене появится красочная искусственная круговая горизонтальная дуга. Использование вместо этого сферического проекционного экрана приведет к более близкой аналогии с аналогом с естественным ореолом. [6] Другоеподобным образом можно создать искусственные ореолы .

Подобные оптические явления [ править ]

Округоризонтальные дуги, особенно когда видны только фрагменты, иногда путают с переливом облаков . Это явление также приводит к тому, что облака кажутся разноцветными, но это происходит из-за дифракции (обычно от жидких капель воды или кристаллов льда), а не из-за преломления.. Эти два явления можно различить по нескольким признакам. Во-первых, окружная горизонтальная дуга всегда имеет фиксированное положение на небе по отношению к Солнцу или Луне (а именно, под ней под углом 46 °), в то время как радужность может возникать в разных положениях (часто непосредственно вокруг Солнца или Луны). Во-вторых, цветные полосы в окружности горизонта дуги всегда проходят горизонтально, а красный цвет наверху, тогда как при переливчатости они гораздо более случайны по последовательности и форме, что примерно повторяет контуры облака, которое его вызывает. Наконец, цвета окружной горизонтали дуги чистые и призрачные (больше, чем у радуги), в то время как цвета в облачной радужке имеют более размытый, «перламутровый» вид.

Также может возникнуть путаница с другими членами семейства ореолов , такими как солнечные псы или околозенитная дуга , но их легко отклонить из-за их совершенно другого положения по отношению к Солнцу или Луне. Более сложным является различие между окологоризонтальной дугой и инфралатеральной дугой , обе из которых почти полностью перекрываются, когда Солнце или Луна находятся на большой высоте. Разница в том, что окружная горизонтальная дуга всегда проходит параллельно горизонту (хотя на изображениях она обычно изображена в виде изогнутой линии из-за искажения перспективы ), тогда как нижнебоковая дуга на концах изгибается вверх. [5]

Галерея [ править ]

  • Ограниченный или 22 ° гало (сверху) вместе с circumhorizon дуги (внизу), фотографировали в Мексике

  • Снято в Равенне, штат Мичиган.

  • Снято в Хокинг-Хиллз , штат Огайо.

  • Снято в Алентежу , Португалия.

  • Снято в Банджармасине , Индонезия.

  • Снято на Изумрудном острове, Северная Каролина.

  • Снято возле Космического центра Кеннеди, Флорида.

  • Снято недалеко от Льюисвилля, штат Техас.

  • Снято в парке Лас-Эрас , Буэнос-Айрес , 5 декабря 2017 года.

  • Снято в Райтсвилле, штат Пенсильвания, в июле 2016 года.

См. Также [ править ]

  • Гало (оптическое явление)
  • Солнечные лучи
  • Переливчатость облаков
  • Циркумзенитальная дуга
  • Полярное стратосферное облако

Ссылки [ править ]

  1. ^ http://www.atoptics.co.uk/fz643.htm
  2. ^ Tape, Вальтер и Moilanen, Ярмо - «Атмосферный Гало и поиск угла х», Американский геофизический союз, 2006 - pp196-7
  3. ^ Лес Коули. «Окружная дуга» . atoptics.co.uk . Проверено 19 мая 2012 .
  4. ^ «Огненные радуги» . Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, географический факультет. 29 августа 2009 года Архивировано из оригинального 12 мая 2011 года . Проверено 19 мая 2012 года .
  5. ^ a b Лес Коули. «Окружная дуга» . Оптика атмосферы . Проверено 22 апреля 2007 .
  6. ^ Маркус Селмке и Сара Селмке (2017). «Искусственные циркумзенитальные и циркумогоризонтальные дуги». Американский журнал физики . Американский журнал физики, Vol. 85, выпуск 8, с.575-581. 85 (8): 575–581. arXiv : 1608.08664 . Bibcode : 2017AmJPh..85..575S . DOI : 10.1119 / 1.4984802 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Оптика атмосферы - круговой горизонт дуги
  • Насколько они редки? Когда их увидеть.
  • Оптика атмосферы - Галерея изображений
  • Кругогоризонтальная дуга - Arbeitskreis Meteore eV
  • Циркумгоризонтальная дуга - Погодная фотография Харальда Эденса
  • Изображения искусственных циркум-горизонтальных, циркумзенитальных и солнечно-пещерных дуг Парри
  • Световые эксперименты Гилберта для мальчиков - (1920), стр. 98, опыт № 94