Что такое радуга, знает каждый читатель, все мы не раз видели её. Иное дело – увидеть гало. По сравнению с радугой это оптическое явление значительно более редкое. Без сомнения, многим не доводилось видеть его; более того, многие, наверное, даже не слышали о нём.

Это удивительное явление воспринималось в давние времена как «божье знамение»; оно повергало в трепет непросвещённых людей, порождало суеверия. Наблюдая на небе светящиеся кольца (они возникают вокруг Солнца или Луны), столбы или кресты, да к тому же иногда имеющие «жутковатый» красный оттенок, люди воспринимали их как божественные ореолы, кресты, кровавые мечи и т.п. Они считали, что эти «знамения» предвещают несчастья – войны, голод, болезни и прочие страдания.

Все эти «знамения» в действительности представляют собой оптическое явление в атмосфере – гало. Это название происходит от греческого halos – «круг». Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг других мощных источников света, таких как уличные фонари или прожекторы. Но что же такое гало и как оно получается?

Гало по своей природе родственно радуге. Радуга возникает в результате преломлений и отражений световых лучей в каплях дождя, а гало связано с преломлениями и отражениями света в ледяных кристалликах облаков. Своей поражающей воображение симметрией гало обязано правильной форме ледяных кристалликов, а вид наблюдаемого гало зависит от их формы и расположения в атмосферном воздухе.

Дело в том, что облака обычно состоят из капелек воды, но некоторые, находящиеся очень высоко, состоят из ледяных кристалликов. Если свет проходит через круглые капельки воды, образуется радуга, если же через кристаллики льда с многочисленными гранями, то образуется гало. Лучи света могут просто отражаться от кристалликов, создавая светлые, неокрашенные гало. Если луч света проходит сквозь кристалл льда – происходит его разложение в спектр. Вместо белого луча света на выходе получается радужный луч. Это происходит потому, что в зависимости от цвета (длины волны) луч преломляется по-разному. Когда кристалликов в воздухе много и они обладают симметрией (одинаковая форма, одинаковая ориентация в пространстве), выходящие из них разноцветные лучи складываются вместе в правильные фигуры на небе: столбы, кресты, полукруги и т.д. Для возникновения гало важно, чтобы большинство кристалликов имело форму шестигранных призм (см. рисунок).

Многообразные формы наблюдаемых на Земле гало можно разделить на две группы: 1. Гало, образующиеся в результате преломления света в ледяных кристаллах, слегка окрашенные в разные цвета; это круги или дуги, а также ложные солнца или луны. 2. Гало, образующиеся в результате отражения света от граней кристаллов, не имеющие окраски: это световые столбы или кресты, расположенные под Солнцем или Луной. Если ледяные кристаллики и ледяные пластинки ориентированны в пространстве таким образом, что их основные отражающие грани оказываются вертикальными, то благодаря отражениям от указанных граней и возникает светящаяся горизонтальная полоса шириной, равной ширине солнечного диска, и на одной высоте с последним. Если отражающие плоскости ледяных кристалликов ориентированны почти горизонтально, то может наблюдаться светящийся столб, проходящий через солнечный диск.

(C) 2011. Тютрина Юлия Александровна (Иркутская область, г. Иркутск)