Световые столбы и паргелии: что вытворяет мороз

Ученые объяснили странные полосы в небе Нижнего Тагила

Загадочные сияния наблюдали в небе жители Нижнего Тагила в ночное время суток. По словам ученых, виной всему мороз, ставший причиной появления «световых столбов».

В ночь на 17 декабря жители Нижнего Тагила (Свердловская область) обратили внимание на необычное атмосферное явление и стали распространять снимки в социальных сетях. Небо над городом украсили вертикальные разноцветные полосы – многие ошибочно приняли это явление за северное сияние, однако природа его оказалась иной,

речь идет о так называемых световых столбах.

Накануне в Свердловскую область пришло похолодание, с чем и связывают ученые возникновение необычного феномена в атмосфере над городом. По данным портала «Гисметео», в ночь с 16 на 17 декабря температура в Нижнем Тагиле понизилась до -16 градусов.

Световые столбы могут быть вызваны кристаллизацией льда в воздухе из-за резкого похолодания на 10-20 градусов или внезапного поступления влаги в атмосферу, считает инженер учебной обсерватории Уральского федерального университета Владилен Санакоев.

«Когда идут резкие изменения температуры, влага вымораживается из атмосферы и кристаллики льда (они шестигранные) опускаются вниз. Они находятся горизонтально к земле. И у них такая интересная особенность — они отражают свет фонарей, светильников, ярких источников света снизу. И возникает очень красивый световой столб», — сказал он РИА «Новости».

По словам специалиста, подобные явления были описаны в научной литературе еще 30 лет назад, в северных широтах его можно наблюдать зимой неоднократно. Главный синоптик Уральского гидрометцентра Галина Шепоренко подтвердила, что световые столбы связаны с тонкими кристаллами льда в воздухе. В то же время она исключила сравнение с северным сиянием. «Северное сияние выглядит не так. На снимках видно, что столбы вертикальные, а источник света — городские огни», — заметила она, уточнив, что по такому же принципу образуется гало.

Аналогичные световые столбы наблюдали жители Петербурга в конце февраля этого года. Световые столбы – не единственное оптическое явление, возникающее при сильном морозе. К упомянутым гало (от греческого «галос» – круг) относят явления, которые возникают в морозную погоду благодаря преломлению и отражению света кристалликами воды внутри перистых облаков. К гало относится целая группа явлений: горизонтальный круг, светящиеся кольца вокруг солнца, касательные дуги, а также ложные солнца и луны. В Благодаря этому явления в феврале 2015 года жители Челябинска наблюдали восход «трех солнц», когда накануне там похолодало до 23–25 градусов мороза.

Наиболее часто встречается круг, видимый в 22° вокруг солнца, реже — круг с угловым диаметром 46° и совсем редко — 90°.

Для возникновения эффекта должны совпасть несколько физических условий. Обычно гало возникает накануне прихода к месту наблюдения циклона или при его прохождении на некотором удалении. Перистые облака, в кристалликах которых оно возникает, должны иметь вертикальную протяженность порядка 1,5 км. Утверждается, что в Петербурге гало можно наблюдать в среднем раз в три дня, а в американском штате Висконсин — почти через день.

Паргелий


Разновидность гало — ложные солнца или луны. Ложные солнца возникают там, где круг обычного гало пересекается с горизонтальным кругом. Как правило (и сегодняшнее наблюдение в Челябинске не исключение), эти солнца имеют красную окраску со стороны, обращенной к истинному солнцу. Иногда ложные солнца, как сегодня, могут наблюдаться самостоятельно, без обычного гало. Подобные события имели отражение в литературе.
Так, в «Слове о полку Игореве» говорится, что перед наступлением половцев и пленением Игоря «четыре солнца засияли над русской землей». Воины восприняли это как знак надвигающейся большой беды.

Кстати, с приходом морозов паргелий некоторым счастливчикам удалось сфотографировать и в Москве. Стоя в пробке, сделать снимки успел астроном Дмитрий Вибе.

Радуга

Более знакомая всем радуга возникает в атмосфере в виде разноцветной дуги. Наблюдается она из-за преломления лучей света в капельках воды, когда солнце из-за спины наблюдателя освещает завесу дождя, расположенную в противоположной стороне. Иногда радуг можно увидеть несколько — главную, побочную и вторичные. Наблюдать радугу в виде полной окружности можно с высокой горы или находясь в самолете. Аристотель математически доказал, что солнце, местонахождение наблюдателя и центр радуги находятся на одной прямой. Главная радуга всегда представляет собой часть круга радиусом 42°30', описанного вокруг прямой, проходящей через солнце и глаз наблюдателя.
Поэтому, как доказал еще Аристотель, чем выше над горизонтом поднимается солнце, тем ниже опускается центр радуги.