Владимир Мезенцев - Земля неразгаданная [Рассказы о том, как открывали и продолжают открывать нашу планету]

Плавая в потоках воздуха, кристаллики, подобно зеркалу, отражают или, подобно призме, преломляют падающие на них солнечные лучи. При этом от некоторых кристалликов лучи могут попадать в наши глаза — вот тогда мы и можем увидеть какую-то форму гало.

Добавим еще, что не всякие перистые облака дают яркое, хорошо заметное гало. Для этого нужно, чтобы облака были не слишком плотны (солнце просвечивает!), и в то же время в воздухе должно находиться много ледяных кристалликов.

Порой даже так бывает: небо кажется совсем чистым, безоблачным, а гало — вот оно! Значит, высоко в атмосфере плавает много отдельных кристалликов льда. Так нередко бывает в зимние дни, когда стоит ясная морозная погода.

Нередко на небе появляется такое гало — светлый круг, опоясывающий небо параллельно горизонту (паргелический круг). Как он возникает? Специальные опыты показали, что такая форма образуется благодаря отражению солнечного света от боковых граней ледяных шестигранных кристалликов, плавающих в воздухе в вертикальном положении.

Лучи солнца падают на такой кристаллик, отражаются от него, как от зеркала, и попадают в глаза наблюдателя. А тут вступает в права одна особенность зрительного восприятия. Поясним ее на простом примере.

На берегу озера стоит дом. В спокойной воде, как в зеркале, мы видим его отражение. Почему? Лучи света, отраженные домом, попадают в наши глаза двумя путями: одни проходят прямо через воздух, и мы видим изображение дома, а другие отражаются от зеркальной поверхности воды и, попадая в глаза, образуют второе — перевернутое — изображение того же строения.

Причина проста: наши глаза воспринимают изображение предметов всегда так, как будто от них идут прямолинейные лучи. Поэтому мы видим изображение дома, отраженного поверхностью воды, на прямой линии, идущей от глаз к воде.

То же происходит при появлении паргелического круга. Маленькие зеркала — шестигранные кристаллики посылают нам в глаза отраженное солнце, но мы видим его изображение не там, где солнце находится, а на прямой линии, идущей от глаз, причем изображение это видно на той же высоте над горизонтом, что и солнце.

В воздухе находится очень много кристалликов-зеркал. Изображения солнца, попадающие в глаза от отдельных кристалликов, сливаются, и мы видим сплошной светлый круг, параллельный горизонту.

Отражение света от маленьких ледяных зеркал, плавающих в морозном воздухе, рождает на небе и светящийся столб. Тут в игре света участвуют ледяные пластинки, плавающие в атмосфере не вертикально, а горизонтально.

Вот как это происходит. Лучи солнца, которые только что ушли за горизонт, падают на колеблющиеся нижние грани таких пластинок, отражаются и попадают в глаза наблюдателя. Если таких кристалликов в воздухе много, зеркальные отображения солнца сливаются в одно, и мы видим растянутое, искаженное до неузнаваемости изображение солнечного диска — в небо от горизонта уходит светящаяся дорожка.

Иногда на фоне вечерней зари она бывает окрашена в красноватые тона. Это «знамение» с давних пор производило очень сильное впечатление на суеверных людей. «Быть беде!» — говорят они, убежденные, что не может возникать на небе столь зловещий знак «просто так».

А между тем здесь мы сталкиваемся с таким случаем, когда обычное, всем знакомое явление принимает необычную форму. Вспомните «лунную дорожку» на воде. Это не что иное, как зеркальное отражение луны, только отражение неузнаваемо искаженное, сильно растянутое на поверхности воды, подернутой рябью. Слегка волнующаяся вода так отражает падающий на нее лунный свет, что мы видим множество отдельных отражений луны — на воде возникает длинная светящаяся «дорожка».

Иногда такое же гало можно наблюдать на ночных улицах. Оно возникает возле ламп электрического освещения во время снегопада при тихой погоде. Снежинки отражают свет, и создается светящийся столб.

Но чаще других на небе можно увидеть гало-круг, в центре которого находится солнце или луна. Чтобы понять, как он образуется, надо вспомнить не об отражении световых лучей, а об их преломлении. И сначала не в ледяных кристалликах, а в каплях дождя.

Отшумел летний дождь. В ярких лучах выглянувшего солнца заискрились трава, листья деревьев, а там, куда ушла завеса дождя, многоцветной дугой легла красавица радуга.

Знакомая картина. А хорошо ли вы знаете, как она возникает?

Многокрасочная расцветка радуги стала понятна еще со времен Ньютона: он открыл, что белый солнечный свет — свет сложный. Это подтверждает простой школьный опыт: пропустите солнечный луч через клинообразный кусок стекла — стеклянную призму — и белый свет распадется на свои составные, спектральные цвета; в них принято выделять семь основных — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Расположение их неизменно: за красным идет оранжевый, за оранжевым желтый и т. д.