Брокенський привид та інші оптичні явища в атмосфері. ФОТО

Брокенський привид — одне з найвідоміших атмосферних оптичних явищ. Воно виникає, коли людина стоїть на вершині гори або краю хмарного шару, а Сонце світить їй у спину. Її тінь проєктується на туман або хмари попереду, виглядаючи як гігантська постать, оточена райдужним сяйвом — глорією, повідомляє видання Пушкінська.

Це оптична ілюзія, спричинена відбиттям і розсіюванням сонячних променів на мікрокраплях води. Через перспективу тінь здається гігантською — іноді у кілька десятків метрів. Таке можна побачити на горах Карпат, Альп або в Гімалаях. Саме тут спостерігач вперше відчуває дивне відчуття — ніби дивиться на «свого двійника з туману».

Що таке оптичне явище Глорія: райдужний німб навколо тіні

Глорія — це супутник Брокенського привиду, м’яке райдужне коло, що утворюється навколо тіні голови спостерігача. Вона виникає внаслідок дифракції світла — коли сонячні промені згинаються, проходячи повз мікроскопічні краплі туману. Кожна крапля розсіює світло під різними кутами, створюючи кольорові кільця — від блакитного до червоного. На відміну від веселки, глорія має форму концентричних кругів і спостерігається не перед дощем, а при низькому Сонці й густому тумані. Її ще називають «райдужним німбом мандрівника».

Гало навколо Сонця та Місяця

Одне з найефектніших природних видінь — гало. Це світлове кільце або дуга навколо Сонця чи Місяця. Його створюють крижані кристали у верхніх шарах тропосфери, зазвичай у перистих хмарах. Кристали діють як крихітні призми, заломлюючи світло під певними кутами — найчастіше 22° або 46°. У результаті спостерігач бачить сяюче коло, яке здається небесним символом. У давнину гало сприймали як передвісник бурі або важливих подій, але в науковому сенсі — це індикатор тонких крижаних хмар і високої вологості.

Види гало різноманітні:

22-градусне гало — найпоширеніше, виглядає як біле або злегка кольорове кільце;
46-градусне гало — ширше, рідкісніше, іноді подвійне;
паргелій або “сонячні собаки” — яскраві плями світла ліворуч і праворуч від Сонця, що з’являються під час заломлення променів на шестигранних кристалах.

Гало навколо Місяця, яке має м’яке молочне світіння, виникає за тих самих умов, але виглядає містичніше через слабке нічне освітлення.

Що являє собою Зенітна дуга або ж перевернута веселка

Серед найрідкісніших атмосферних явищ — зенітна дуга, яку часто плутають із звичайною веселкою. Проте вона з’являється не після дощу, а у холодному сухому повітрі, коли Сонце розташоване низько над горизонтом.

Зенітна дуга виглядає як перевернута веселка, розташована високо над Сонцем, часто біля зеніту. Її створюють крижані пластинчасті кристали, які діють як призми, що заломлюють світло, спрямоване під малим кутом. Від звичайної веселки вона відрізняється тим, що її кольори розташовані у зворотному порядку — червоний унизу, фіолетовий угорі.

Побачити зенітну дугу можна переважно у високогір’ях або в північних широтах — наприклад, у Скандинавії, Канаді чи на Альпійських вершинах у зимовий сезон.

Полярне сяйво: танець частинок у верхніх шарах атмосфери

Якщо гало — це гра світла у льодових кристалах, то полярне сяйво — результат зіткнення космічних частинок із земною атмосферою. Це явище виникає, коли заряджені частинки сонячного вітру взаємодіють із магнітним полем Землі. Вони збуджують молекули кисню та азоту, які випромінюють світло різних кольорів.

Кольори сяйва залежать від висоти та складу атмосфери:

зелений — кисень на висоті 100–150 км,
червоний — кисень вище 200 км,
синій і фіолетовий — азот.

Полярні сяйва найчастіше видно поблизу магнітних полюсів — у Норвегії, Ісландії, Фінляндії, Канаді. Але під час потужних сонячних бур вони можуть з’являтися навіть над середніми широтами, зокрема над Україною.

У культурі народів Півночі сяйво сприймалося як божественне світло або послання духів. У науковому вимірі — це видимий доказ взаємодії Сонця й Землі, що демонструє, наскільки тендітна наша атмосфера.

Інші атмосферні дивовижі, які варто знати

Світ атмосфери не обмежується лише гало чи сяйвом. Існують десятки оптичних ефектів, кожен із яких має своє унікальне походження. Ось кілька найцікавіших:

Паронефеліон — рідкісний «фантомний сонячний диск», який з’являється над горизонтом через відбиття світла в кристалах льоду.
Пояс Венери — рожево-блакитна смуга на небі під час сутінків, спричинена відбиттям сонячних променів від атмосфери.
Зелений промінь — коротке яскраве спалахування зеленого світла, що видно в останню секунду заходу Сонця, коли його промені розсіюються атмосферою.
Корона — ніжне райдужне кільце навколо Сонця або Місяця, спричинене дифракцією на водяних краплях, схоже на глорію, але спостерігається знизу, а не перед спостерігачем.

Кожне з цих явищ демонструє складну фізику світла, яка перетворює атмосферу на гігантську лабораторію оптики.

Чому оптичні явища важливі для науки

Оптичні ефекти в атмосфері — не лише естетичне видовище, а й індикатори метеорологічних процесів.

Гало сигналізує про наближення фронту теплого повітря й вологих хмар.
Глорія свідчить про наявність густого туману або дрібнодисперсних крапель.
Зенітна дуга й паргелії з’являються в умовах низьких температур і стабільної стратифікації повітря.
Полярне сяйво допомагає вченим вивчати сонячну активність і магнітне поле Землі.

Таким чином, спостереження за цими явищами — це не лише естетика, а й практична метеорологія.

Як і де побачити оптичні дива природи

Щоб побачити гало чи глорію, достатньо ясного дня, коли в небі з’являються тонкі перисті хмари. Зенітна дуга трапляється у холодну пору року, найкраще на гірських вершинах або в арктичних регіонах. Полярне сяйво можна спостерігати у нічний час на півночі, але з розвитком технологій сьогодні існують навіть тури “Aurora Hunting”, під час яких учасників навчають розпізнавати і фотографувати це явище. Брокенський привид — більш «капризний». Для нього потрібне поєднання хмар, Сонця і високої точки спостереження. Але той, хто одного разу побачив власну тінь-гіганта на тумані, запам’ятає це видовище назавжди.

Атмосфера як театр світла: поєднання науки й поезії

Природні оптичні явища — це своєрідна мова, якою атмосфера «розмовляє» із нами. Вони показують, як складна фізика може проявлятися у формі краси. Гало, глорія, зенітна дуга, полярне сяйво — усі вони є свідченням тонкої рівноваги між Сонцем, водою, кригою і повітрям. Коли ми спостерігаємо за цими феноменами, ми бачимо не лише світло — ми бачимо закони природи у дії.
І, можливо, саме тому такі явища завжди викликають у людей те саме почуття, що й у стародавніх мандрівників: благоговіння перед красою світу, який живе і дихає навіть у променях ранкового Сонця. Раніше ми також писали, що відомо про потужний землетрус магнітудою 7.5 балів біля Філіппін.