Введение

Оптическое явление Обволочная дуга - это оптическое явление, которое относится к семейству ледяных гало, образованных преломлением солнечного или лунного света в ледяных кристаллах формы плит, подвешенных в атмосфере, обычно в реальных облаках цирр или цирростратуса. В полной форме дуга имеет вид большой ярко окрашенной полосы спектра (красный - самый верхний цвет), идущей параллельно горизонту, расположенной далеко ниже Солнца или Луны. Расстояние между дугой и Солнцем или Луной в два раза больше, чем обычное 22-градусное ореоло. Часто, когда облако, образующее ореол, небольшое или неравномерное, видны лишь фрагменты дуги. Как и все гало, это может быть вызвано Солнцем, а также (но гораздо реже) Луной. Другие принятые в настоящее время названия для окружно-горизонтальной дуги - это окружно-горизонтальная дуга или нижняя симметричная дуга пластинки 46°. Для описания этого явления иногда используется вводящий в заблуждение термин "огненная радуга", хотя это не радуга и не имеет никакого отношения к огню. Термин, по-видимому, придуманный в 2006 году, может быть вызван случайным появлением дуги в виде "пламени" на небе, когда она появляется в фрагментарных облаках цирруса.

Формирование

Гало образуется при попадании солнечного света в горизонтально ориентированные, плоские, шестиугольные кристаллы льда через вертикальную боковую поверхность и выходе из них через почти горизонтальную нижнюю поверхность (толщина пластины не влияет на образование гало). В принципе, ориентированные на Пэрри колонные кристаллы также могут создавать дугу, хотя это редко. Наклон 90° между входящими и исходящими поверхностями лучей дает хорошо разделенные спектральные цвета. Арка имеет значительную угловую протяженность и, таким образом, редко бывает полной. Когда только фрагменты циррового облака находятся в соответствующем положении на небе и солнце, они могут выглядеть сияющими спектральными цветами.

Частота

Как часто видится круговая горизонтальная дуга зависит от местоположения и широты наблюдателя. В Соединенных Штатах это довольно распространенное ореоло, которое можно увидеть несколько раз в год в любом месте. В отличие от этого, в Северной Европе это редкое явление по нескольким причинам. Помимо наличия льда, содержащего облака в правильном положении на небе, гало требует, чтобы источник света (Солнце или Луна) был очень высоко на небе, на высоте 58 ° или более. Это означает, что солнечный вариант ореола невозможно увидеть в местах к северу от 55° с.ш. или к югу от 55° ю.ш. Лунная круговая дуга может быть видна на других широтах, но она гораздо реже, так как для получения достаточного количества света требуется почти полная Луна. На других широтах солнечная круговая горизонтальная дуга видна в течение большего или меньшего времени вокруг летнего солнцестояния. Здесь можно посмотреть места видимости для разных широт и мест. Например, в Лондоне солнце находится на достаточно высоком уровне только 140 часов с середины мая до конца июля, тогда как в Лос-Анджелесе солнце находится на более высоком уровне 58 градусов в течение 670 часов с конца марта до конца сентября.

Искусственные горизонтальные дуги

Эксперимент с водяным стеклом (известный по крайней мере с 1920 года) может быть слегка модифицирован, чтобы создать искусственную кругогоризонтальную дугу. Освещение под очень крутым углом снизу бокового полотна почти полностью заполненного водой цилиндрического стекла преломляет свет в воду. Стакан должен быть расположен на краю стола. Второй преломление на верхнем водяном воздушном интерфейсе затем проецирует гиперболу на вертикальную стену позади него. Общая рефракция тогда эквивалентна рефракции через кристалл вертикальной шестиугольной пластины, когда принимается во внимание среднее вращение. На стене появится красочная искусственная круговая горизонтальная дуга. Использование сферического экрана проекции вместо этого приведет к более тесной аналогии с естественным ореолом. Подобным способом можно создать и другие искусственные гало.

Подобные оптические явления

Окружно-горизонтальные дуги, особенно когда видны только фрагменты, иногда путают с иридесценцией облаков. Это явление также приводит к тому, что облака выглядят многоцветными, но оно происходит от дифракции (обычно жидкими капельками воды или кристаллами льда), а не от преломления. Эти два явления можно отличить по нескольким признакам. Во-первых, круговая горизонтальная дуга всегда имеет фиксированное местоположение в небе по отношению к Солнцу или Луне (а именно ниже нее под углом 46 °), в то время как иридесценция может возникать в разных положениях (часто непосредственно вокруг Солнца или Луны). Во-вторых, цветные полосы в окружности горизонтальной дуги всегда проходят горизонтально с красным на вершине, в то время как в иридесценции они гораздо более случайны по последовательности и форме, что примерно соответствует контурам облака, которое вызывает это. Наконец, цвета окружно-горизонтальной дуги чистые и спектральные (более, чем в радуге), в то время как цвета в облаке иридесценции имеют более вымытый, "мать жемчуга" внешний вид. Может возникнуть путаница с другими членами семейства ореолов, такими как солнечные собаки или окружно-полосатая дуга, но их легко отклонить, учитывая их совершенно разные положения по отношению к Солнцу или Луне. Более сложно различать кругогоризонтальную и инфралатеральную дуги, которые почти полностью перекрываются, когда Солнце или Луна находятся на высоте. Разница заключается в том, что окружная горизонтальная дуга всегда проходит параллельно горизонту (хотя на фотографиях она обычно показывается как изогнутая линия из-за искажения перспективы), тогда как инфралатеральная дуга изгибается вверх по ее концам.