Когда в небе проступает яркая дуга вне дождя, речь часто идет не о радуге, а об атмосферной оптике. Свет встречает в воздухе ледяные кристаллы или мелкие капли, меняет направление, частично распадается на цвета и собирается в устойчивую фигуру. Глаз видит дугу, пятно, кольцо или светлый столб. Форма зависит от того, через какие частицы проходит луч, под каким углом падает свет и где находится наблюдатель.
Что создает дугу
Чаще всего редкие дуги связаны с тонкими перистыми облаками высоко над землей. В них много шестиугольных ледяных кристаллов. Если кристаллы ориентированы в воздухе сходным образом, свет идет по близким траекториям, и рисунок в небе выходит четким. Если ориентация беспорядочная, свечение расплывается, цвета бледнеют, контуры теряются.
Самое известное явление этого ряда — гало вокруг Солнца или Луны. Его нередко принимают за круговую радугу, хотя механизм другой. У радуги главную роль играют капли воды, у гало — лед. Из-за этого и вид дуг различается: радуга обычно стоит напротив Солнца в стороне дождя, а гало тяготеет к самому светилу и соседним областям неба.
Виды явлений
Одна из самых эффектных форм — околозенитная дуга. Она возникает высоко в небе и выглядит как перевернутая радуга с чистыми, плотными цветами. Для нее нужен определенный угол высоты Солнца и пластинчатые кристаллы льда, плавающие почти горизонтально. Такое сочетание встречается редко, поэтому люди замечают явление не часто, хотя оно длится дольше, чем кажется на первый взгляд.
Похожее по происхождению, но иное по расположению — паргелий, или ложное солнце. По обе стороны от Солнца всевспыхивают яркие цветные участки. Иногда они соединяются с фрагментами светлого круга. Со стороны картина выглядит почти фантастично, хотя причина строго физическая: луч преломляется в гранях кристалла под устойчивым углом.
Иногда наблюдают касательные дуги, которые будто прижимаются к гало сверху или снизу. При изменении высоты Солнца их форма заметно меняется. На малой высоте светила дуга выглядит острее и вытянутее, выше к полудню контур перестраивается. Из-за этой подвижной геометрии один и тот же тип явления люди нередко описывают как разные объекты.
Почему это редкость
Редкость связана не с исключительностью самой природы, а с набором условий. Нужны подходящие кристаллы, верная ориентация частиц, чистый участок неба и удачное положение Солнца. Любое отклонение смазывает рисунок. Если облачность плотная, свет рассеивается слишком сильно. Если кристаллы турбулентность (хаотичные вихри воздуха) переворачивает во все стороны, четкая дуга не складывается.
Есть и человеческий фактор. Многие дуги видны вблизи Солнца, а туда редко смотрят долго из-за яркости. Часть явлений держится недолго. Другие появляются высоко над головой, где взгляд задерживается реже, чем у горизонта. Отсюда ощущение редкости, хотя слабые формы гало возникают чаще, чем принято думать.
Как отличить от радуги
Первый признак — положение на небе. Если световая дуга находится рядом с Солнцем, почти наверняка это один из видов гало. Настоящая радуга появляется в противоположной части неба, когда Солнце остается за спиной наблюдателя. Второй признак — структура цвета. У гало оттенки часто мягче, местами ппочти белесые, а у радуги цветовая полоса обычно читается проще.
Третий признак — погода. Для радуги нужен дождь или водяная взвесь в воздухе. Для ледяных дуг хватит тонкой вуали высоких облаков, через которую Солнце еще просвечивает. Если дождя нет, а около светила проступают кольца, боковые пятна или выгнутые цветные линии, источник явления почти наверняка связан с кристаллами льда.
С точки зрения новостной подачи такие наблюдения ценны тем, что соединяют зрелищность и точное объяснение. Без мистики, без сенсационного тона: редкая световая дуга в небе — наглядный след работы света, формы льда и геометрии атмосферы. Чем лучше видны детали рисунка, тем больше можно сказать о состоянии воздуха на высоте, даже без сложных приборов.