100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое солнечный столб?

Что такое солнечный столб?

Что такое солнечный столб?

Атмосфера и погода

Довольно часто жители совершенно разных мест на нашей планете сталкиваются с одним и тем же явлением в виде впечатляющих столбов света, которые особенно отчетливо виднеются на фоне ночного неба. Какова природа этих столбов и почему они образуются?

Природа солнечных столбов

Солнечный столб (световой) принадлежит к ряду атмосферных явлений. Данный эффект оптического типа представлен светящейся полосой, расположенной по вертикали по отношению к поверхности земли. Его источником чаще выступает солнце.

Солнечные столбы видны лишь на восходе либо закате солнца, когда оно располагается недалеко от горизонта. Главная причина их возникновения – отражение света от ледяных кристаллов, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии. Это значит, что такие частицы распределены равномерно, строго говоря, витают в воздухе.

Световые столбы, образованные искусственными источниками света

Световые столбы, образованные искусственными источниками света

Для образования эффекта льдины должны иметь определенную форму – столбовидную или 6-угольную. Их грани, расположенные горизонтально, отражают свет. Когда солнце на высоте 6º над линией горизонта (либо позади), явление образуется плоскими льдинами. Если оно находится выше 20º, полосы света вызывают столбовидные кристаллы.

Маленькие льдинки формируются на довольно большой высоте, около 8000 км и более, в перистых и перисто-слоистых облаках. Если наблюдается невысокая температура, могут формироваться и в нижних слоях. Увидеть световые полосы можно преимущественно в зимнее время года, причем температура воздуха должна быть не выше -20℃. Это оптимальные условия.

От искусственных источников образование столбов происходит следующим образом. Падающие кристаллы льда вблизи земной поверхности превращаются в своего рода ледяной туман. Он отражает наземные огни, в результате чего появляются колонны света.

От чего зависит внешний вид столба?

Полосы света могут приобретать различные формы, так как кристаллы льда во время падения стремятся занять горизонтальное положение, по-разному взаимодействуют друг с другом и со светом. Его лучи могут отражаться от любых граней и поверхностей ледяной пластины. Однако расположение льдинок становится малозначимым, если наблюдатель находится рядом с полосой света.

Ширина полосы зависит от параметров источника и от того, насколько сильно кристалл отклоняется от горизонтальной позиции. Например, минимальная ширина столба света луны, солнца – 0,5 градуса. Высота расположения источника определяет длину столба: чем он ниже, тем длиннее полоса.

Паргелический круг

Паргелический круг

Столбы света могут быть разного оттенка. Он зависит от того, какой цвет имел источник во время возникновения эффекта. Например, красное солнце порождает красные столбы, оранжевое – оранжевые и т.п.

Иногда вместе с солнечными столбами возникает еще одно оптическое явление – паргелический круг. Это разновидность гало, представленная в виде светлого (иногда с радужным эффектом) круга, который огибает небо на той же высоте, что и солнце.

Читайте так же:
Зачем и почему петухи кукарекают? Причины, фото и видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Световые столбы

В северных районах земного шара морозной зимой можно увидеть удивительное явление – световые столбы.

Казалось бы, что это обычный свет от прожектора, обращенный в небо. Однако эти явления имеют природное происхождение.

Общие сведения

В зимнее время, когда температура воздуха опускается до -20C, можно увидеть в небе появление горизонтальных колонн света. Они образуются после заката или перед восходом, когда Солнце находится на линии горизонта. Для появления этого удивительного атмосферного феномена должна быть высокая влажность воздуха и холодная погода.

Световые столбы

Интересный факт: люди долго верили в то, что это природное явление имеет божественное происхождение, ему приписывали множество сверхъестественных знамений. Одна из легенд гласила, что человек, увидевший этот феномен на линии горизонта, станет могущественным и богатым, ему небесные светила подарят свое покровительство. В некоторых уголках мира до сих пор люди верят, что появление таких феноменов, которые происходят под воздействием света и наблюдаются в холодное время года, сулит усиление морозов.

С развитием уфологии стали появляться невероятные факты о том, что столбы света образуют инопланетяне, которые наблюдает за нами из своих тарелок, приблизившись к земле. Часто возникали рисунки и кадры в видеофильмах, как человек при помощи светящейся колонны поднимается в тарелку к пришельцам, а затем ничего об этом не помнит.

Ученые-физики развеяли все мифы о происхождении световых столбов. Оказалось, что появление такого вертикального света зависит от насыщенности перистых облаков и воздуха кристаллами льда. При морозной погоде находящиеся близко к поверхности земли кристаллы отражают свет Луны, планет, звезд или Солнца. Причиной образования этого необычного явления также могут стать обычные фонари, фары машин и прожекторы.

Описание явления

Планеты, созвездия и Солнце отправляют лучи на нашу планету, которые при встрече с кристаллами льда в холодных краях преломляются, образуя светящуюся колонну.

Редкое атмосферное явление - световые столбы

Солнечный столб с трудом можно назвать природным явлением, так сильно он похож на вертикальный луч прожектора. Толщина колонны света обычно равна диаметру источника, отправившего луч на землю. Колонна достаточно мощная и яркая, внутри нее можно заметить, как переливаются кристаллы льда, отсвечивая.

Как возникают

Кристаллы льда, участвующие в образовании этого природного феномена, обладают плоской шестиугольной формой, либо представляют собой небольшой столбец. Луч света может отражаться от любой грани, поэтому расположение кристаллов играет важную роль.

Во время появления гало, как еще называют световой столб, видно, что он не только имеет такой же диаметр, как образующий его источник света, но и отражает его цвет. Довольно часто при морозной погоде, выехав за черту города, можно наблюдать гало, устремляющиеся в небо, абсолютно разных цветов. Чем ниже источник, тем ярче и насыщенней природный феномен.

Читайте так же:
Коморские острова – вулканический архипелаг в Индийском океане — выкладываем по пунктам

Явление, которое считается похожим на солнечные столбы, называется ледяные иглы. Однако, иглы отражают короткие полосы света и их появление длится весьма недолго. Причина появления игл та же — во время зимней морозной погоды при низких температурах ледяные кристаллы, опустившиеся к земле, отражают свет, попадающий на них от небольших источников. Даже карманный фонарик может стать причиной отражения коротких острых полос света от ледяных кристаллов.

Искусственное происхождение

Зная особенность образования светового столба, многие жители северных районов планеты научились создавать красивое свечение. Чтобы получить разноцветные гало искусственного происхождения, люди специально разукрашивают лампы большого диаметра в различные цвета и размещают их на одинаковой высоте. Такой феномен называется «световой лес» и он очень похож на солнечные столбы, образующиеся при отражении луча от естественных источников света – планет.

Чаще всего появление «светового леса» обусловлено наличием искусственных источников отражения света. Ими могут стать уличные фонари, лампочки, фары машин. Люди давно знают, как искусственно создать световой лес, ведь это атмосферное явление удивительно красиво.

Разновидности

Явление, представляющее собой оптический эффект, возникающий из-за дисперсии света в кристаллах льда, называется гало. Довольно часто в холодное время года можно увидеть светящийся круг вокруг Солнца или уличного фонаря – это и есть гало. Существует немало разновидностей гало: солнечные столбы и «световой лес» также относятся к ним.

Столбы света на закате

Появление световых столбов и гало обеспечивает морозная погода и влажный воздух, насыщенный кристаллами замерзшей воды.

Иногда солнечный столб сопровождается еще одним природным явлением – паргелическим кругом. Это светлая полоса, которую можно увидеть на небе на высоте Солнца. Она похожа на замкнутый круг, окружающий Солнце.

Природа нашей планеты удивительно многообразна, она каждый день дарит нам удивительные открытия. Солнечные столбы часто приравнивают к северному сиянию, однако происхождение этих природных явлений абсолютно разное.

Солнечный столб

Солнечный столб в Истре, Московская область

Световой (или солнечный) столб (англ. light pillar ) — визуальное атмосферное явление, оптический эффект, который представляет собой вертикальную полосу света, тянущуюся от Солнца во время его заката или восхода (ночью наблюдаются также столбы от Луны, ярких планет [1] или от наземных источников света [2] [3] ). Явление вызывается отражением света на почти горизонтальных плоских гранях шестиугольных плоских либо столбовидных ледяных кристаллов, взвешенных в воздухе. Плоские кристаллы вызывают солнечные столбы, если Солнце находится на высоте 6 градусов над горизонтом либо позади него, столбовидные кристаллы — если Солнце находится на высоте 20 градусов над горизонтом. Кристаллы стремятся занять горизонтальную позицию при падении в воздухе, и вид светового столба зависит от их взаимного расположения. Такие кристаллы образуются в высоких перистых облаках, наиболее часто в перисто-слоистых. При низких температурах подобные кристаллы также могут образовываться и в более низких слоях атмосферы. Поэтому световые столбы чаще наблюдаются в холодное время года. При формировании светового столба свет отражается либо от нижней или верхней поверхности ледяной пластинки, либо от горизонтальных торцов или граней ледяного стержня.

Читайте так же:
Волны, приливы и отливы – описание, фото и видео

Ширина столба определяется средним углом отклонения отражающих граней кристаллов от горизонтали, а также размерами источника; в идеальном случае точечного источника и абсолютно горизонтальных кристаллов ширина столба стремится к нулю. Световые столбы от Солнца и Луны имеют ширину не менее 0,5 градуса (угловой диаметр этих светил).

В редких случаях солнечный столб может сопровождаться так называемым паргелическим кругом. Он представляет собой светлую полосу, которая видна на небе на той же высоте, что и Солнце. При благоприятных условиях она составляет замкнутый круг, проходящий через Солнце и ложные Солнца.

Световые столбы нередко формируются вокруг луны, городских огней и других ярких источников света. Столбы, исходящие от низко расположенных источников света, обычно намного длиннее, чем солнечные или лунные столбы. Чем ближе к световому столбу находится наблюдатель, тем меньше сказывается расположение кристаллов в пространстве на внешнем виде столба.

Сходные оптические явления возникают при ледяных иглах — атмосферном явлении, твёрдых осадках в виде мельчайших ледяных кристаллов, парящих в приземном слое воздуха в морозную погоду. В отличие от световых столбов (оптического эффекта, возникающего в верхней тропосфере), ледяные иглы относятся к атмосферным явлениям и отмечаются метеорологическими станциями.

Поскольку световые столбы формируются вследствие отражения, свет в них частично или полностью поляризован, что можно обнаружить, рассматривая световой столб в поляризатор. Степень поляризации меняется вдоль столба. Как показывают расчёты и экспериментальные наблюдения, свет от наземных источников становится полностью горизонтально поляризованным в точке столба, наблюдаемой под углом 37,6° от горизонта (52,4° от зенита — угол Брюстера для поверхности воздух-лёд при коэффициенте преломления льда 1,30) [4] .

Что такое световой столб и когда он возникает?

Световой столб.

Жители ряда регионов России периодически становятся свидетелями необычного явления — световых столбов, будто зависших в воздухе. Так, например, в начале марта такой столб света видели в небе над Челябинском, а в конце февраля — над Санкт-Петербургом. Выглядят они как вертикальная светящаяся полоса. Этот оптический эффект возникает при минусовых температурах.

Почему возникает световой столб?

Световой столб — оптический эффект, представляющий собой яркую вертикальную полосу, которая тянется от источника света. Как объяснила АиФ.ru заведующая обсерваторией Санкт-Петербургского планетария Мария Смирнова, световые столбы наблюдаются при низких температурах.

Читайте так же:
Интересные факты о дельфинах – фото и видео

«Это оптическое явление, которое возникает, когда в атмосфере появляются плоские кристаллы льда. Свет, например, от фонарей, рассеивается на них, и образуются такие „столбы“ над каждым ярким источником света», — говорит Смирнова.

По словам эксперта, световые столбы образуются именно от ярких земных источников света — это могут быть, например, фонари, прожекторы, огни машин, ярко освещенные городские здания. Свет идет снизу от земли и вертикально рассеивается на зависших в воздухе кристаллах.

При каких условиях можно увидеть это оптическое явление?

Зачастую такие кристаллы образуются в высоких перистых и перисто-слоистых облаках, которые находятся на расстоянии, превышающем 8 тыс. км над уровнем моря. Световые столбы гораздо легче заметить в более морозную погоду, поскольку тогда кристаллы образуются в более низких слоях атмосферы.

Эксперт объясняет, что для появления этого оптического эффекта должны быть определенные условия: низкая температура (примерно от −15 градусов и ниже) и влажность.

Одним из мест, где можно систематически наблюдать за возникновением столбов света, является Ниагарский водопад. Зимой ледяные кристаллы, которые возникают в тумане возле него, отражают свет от освещающих водопад прожекторов.

В России в конце февраля 2020 года световые столбы наблюдали жители Санкт-Петербурга — источником света стали ярко освещенные объекты в центре города. В 2018 году световые столбы были замечены в небе над Нижним Тагилом в Свердловской области — тогда синоптики связывали их появление с резким похолоданием, которое привело к кристаллизации льда в воздухе.

Чем световой столб отличается от гало?

По словам Марии Смирновой, если же на кристаллы рассеивается свет от луны либо от солнца, то получаются различные формы гало — оптического феномена, представляющего собой свечение вокруг источника света. Гало может иметь как круговую форму, так и, например, паргелия (светлое радужное пятно на фоне солнца). Общая физическая природа у этих явлений одна, однако выглядят они по-разному.

Световые столбы

В умеренных и северных широтах в зимние месяцы можно наблюдать невероятной красоты явление – световые столбы. Эффектная светлая полоса между небом и землей породила множество мифов, но в действительности обусловлена соединением нескольких природных факторов.

Что такое световые столбы

Солнечный столб – оптический эффект, возникает в атмосфере в холодную погоду, выглядит как полоса света вертикальной направленности. Она протягивается от восходящего или заходящего Солнца, Луны, крупного созвездия либо от интенсивного земного источника света.

Световые столбы над городом

Относительно зрения наблюдателя природное явление может наблюдаться над и под светилом. Особенность – соответствие окраске светового источника. Красный солнечный диск на закате породит красную полосу.

Читайте так же:
Кто и зачем придумал курсив?

Световой столб нередко проявляется совместно с паргелием – светлым кругом, расположенным на высоте настоящего светила, что создает яркие пятна – ложные солнца. Некоторым наблюдателям удается запечатлеть не только световые пятна, но полный круг.

Схожее происхождение имеют ледяные иглы. Они появляются, когда свет начинают отражать неинтенсивные источники: карманные фонари, автомобильные фары. Образуется короткая световая полоса, визуализируется недолго.

На протяжении столетий световым столбам приписывали сверхъестественное происхождение. Необычное явление считали божественным светом, проделками инопланетян. В старину верили, что человек, который заметил солнечный столб, обретет богатство и авторитет. Народное поверье гласит, что световая полоса в небе предвещает сильные морозы.

Природное явление световые столбы

Почему появляются световые столбы

Современного городского жителя световой столб не пугает, поскольку мало отличается от луча сильного прожектора. Небесная полоса действительно может иметь искусственное происхождение, отраженный свет исходит и сверху от звезд, и снизу от городских огней.

Процесс появления светового столба:

  1. Природный или искусственный свет отражают устремленные вниз микроскопические кристаллы льда шестиугольной и столбовидной формы.
  2. Плоские кристаллы первого вида падают в горизонтальной плоскости. Вторые при падении образуют вертикальные ряды. Их грани выполняют функцию призмы.
  3. Световой луч при отражении становится шире. Формируется атмосферная линза, выпускает интенсивный поток света.
  4. Явление становится доступным для человеческого зрения, когда грани, что отражают световой луч, поворачиваются в сторону наблюдателя.

Шестиугольники формируют полосы света, когда небесное светило удалено на 6° от поверхности земли, столбовидные – при удалении на 20° от горизонта.

Ширина световой полосы обусловлена величиной источника и тем, насколько отражающие свет грани отклонились от горизонтальной плоскости. Если световой источник точечный, а плоскость кристаллов совершенно горизонтальная, столб незаметен. Ширина солнечных и лунных полос соответствует угловому диаметру небесных светил – 0,5°.

Схема образования световых столбов

Схема образования явления

При каких условиях наблюдается явление

Явление может возникать исключительно при низкой температуре воздуха и насыщенности влагой перисто-слоистых и перистых облаков. Чем холоднее воздух, тем более близко к земле будет происходить отражение света. Поэтому явление наблюдают в зимние месяцы при температуре около -20°C, когда заходящее или всходящее Солнце находится на горизонте.

В природе существует идеальное место, где зимой наблюдают воздействие искусственных источников света на кристаллы льда, – водопад Ниагара. На клубы замерзшего в воздухе пара направлены прожекторные лучи, позволяют туристам созерцать четко видимые световые колонны.

Интересный факт: в населенных пунктах северных регионов уличные фонари и освещенные лампами разного цвета витрины создают удивительный эффект – световой лес, когда в небе может находиться целый ряд разноцветных столбов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию