Ученые, изучающие оптические явления в атмосфере, давно обратили внимание: когда солнце бывает затянуто дымчатой пеленой высотных перисто-слоистых облаков, вокруг него появляются концентрические круги – гало. В переводе с греческого этот оптический феномен означает «круг», «диск», «аура», «нимб» или «ореол», он представляет собой светящееся кольцо вокруг источника света. Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг достаточно сильных уличных огней.

Специальные опыты, которые неоднократно ставили ученые-оптики, показали, что солнечные круги представляют собой результат отражения солнечных лучей от боковых граней шестигранных кристалликов льда, плавающих в воздухе в вертикальном положении. Лучи солнца падают на такие кристаллики, отражаются от них, как от зеркала, и попадают нам в глаза. А поскольку это зеркало особенное, оно составлено из бесчисленной массы ледяных частиц и к тому же оказывается на какое-то время как бы лежащим в плоскости горизонта, то и отражение солнечного диска мы видим в той же плоскости. Получается два солнца: одно настоящее, а рядом с ним, но в другой плоскости – его двойник в виде большого светлого круга.

Существует множество типов гало, но вызываются все они преимущественно ледяными кристаллами в перистых облаках на многокилометровой высоте в верхних слоях тропосферы. Такие облака плавают в атмосфере на высоте 6–8 километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые чаще всего имеют форму шестигранных столбиков или пластинок.

Земная атмосфера не знает покоя. Ледяные кристаллики, опускаясь и поднимаясь в потоках воздуха, то подобно зеркалу отражают, то подобно стеклянной призме преломляют падающие на них солнечные лучи. В результате этой сложной оптической игры и появляются на небе ложные солнца и другие обманчивые картины, в которых при желании можно увидеть что угодно…

Наиболее часто среди этих явлений наблюдается гало в 22° – так называется описанный около светила светящийся круг радиусом в угловой мере в 22°, окрашенный в красный цвет, резко очерченный с внутренней стороны и имеющий фиолетовую окраску, постепенно сливающуюся с синевой неба со стороны внешней. Красная окраска изнутри и фиолетовая снаружи объясняется различным преломлением световых лучей в кристаллах. При слабом лунном свете цвета гало не воспринимаются глазом, и тогда оно имеет вид белого круга.

Гало в 46° – описанный вокруг Солнца или Луны светящийся круг радиусом в 46°. Распределение в нем цветов такое же, как в предыдущем гало, но наблюдается оно реже и не всегда имеет полное развитие. Горизонтальный круг, который проходит через светило параллельно горизонту, представляет собой белый светящийся круг, иногда часть круга. Касательные дуги, обращенные выпуклостью к светилу дуги у гало в 22° и 46°, окрашены в красный цвет со стороны светила и в фиолетовый – с противоположной стороны. В точках пересечения гало и горизонтального круга возникают яркие цветные или белые пятна. Это ложные солнца или луны. Они имеют красную окраску со стороны, обращенной к светилу. Иногда ложные солнца или луны наблюдаются самостоятельно, без гало, нередко за ними в сторону от светила тянутся световые хвосты.

Кристаллы перистых облаков могут быть ориентированы в атмосфере беспорядочно, горизонтально и вертикально; гало в 22° образуется за счет преломления света в ледяных призмах с преломляющим углом в 60° при их беспорядочной ориентации, а ложные солнца и луны – на таких же призмах, но с вертикальной ориентацией. Касательные дуги возникают на кристаллах с преломляющим углом также в 60°, но преломляющие ребра этих кристаллов располагаются в атмосфере горизонтально. Все явления, связанные с гало в 46°, образуются как и в случае гало в 22°, но преломляющий угол кристаллов при этом составляет 90°.

Развитие горизонтального круга происходит за счет отражения света от кристаллов, ориентированных вертикально. Именно поэтому горизонтальный круг имеет белую окраску. Первая теория гало была дана французским физиком Эдмом Мариоттом.

Вид наблюдаемого гало зависит от формы и расположения водяных кристалликов. Отраженный и преломленный ледяными кристаллами свет нередко разлагается в спектр, что делает гало похожим на радугу, однако гало в условиях низкой освещенности имеет малую цветность, что связано с особенностями сумеречного зрения. Среди форм гало есть и весьма редкие. Например, метеорологи наблюдали, описали и зарисовали, как вокруг Солнца светились два радужных круга – один больше, другой меньше; сверху и снизу к ним примыкали яркие полудуги, похожие на широкие рога. Солнце и радужные круги пересекала белая полоса, параллельно горизонту опоясывающая небо. В местах пересечения этой полосы с малым радужным кругом сияли два ложных солнца; их стороны, обращенные к солнцу, были красны, а от противоположных сторон тянулись длинные светящиеся хвосты. Три таких же пятна были видны и против Солнца – на белой полосе. Шестое, очень яркое, пятно блестело на малом радужном круге выше Солнца. Все это держалось на небе около пяти часов.

Как уже говорилось, чаще других можно наблюдать два ложных солнца – по ту и по другую сторону от настоящего светила. Иной раз появляется один светлый, слегка окрашенный в радужные тона круг, опоясывающий Солнце. А то после солнечного заката на потемневшем небе вдруг возникает огромный светящийся столб.

Бывает, что отражение солнечного света от маленьких кристалликов льда, плавающих в морозном воздухе, порождает светящийся столб. Получается это потому, что тут в игре света участвуют кристаллики в виде пластинок. Нижние грани пластинок отражают свет скрывшегося уже за горизонтом солнца, и мы вместо самого Солнца видим некоторое время уходящую в небо от горизонта светящуюся дорожку – искаженное до неузнаваемости изображение солнечного диска. Явление вызывается шестиугольными плоскими либо столбовидными ледяными кристаллами. Подвешенные в воздухе плоские кристаллы вызывают солнечные столбы, если Солнце находится на высоте нескольких градусов над горизонтом либо позади него, столбовидные – если Солнце на высоте уже в десятки градусов. Кристаллы стремятся занять горизонтальную позицию при падении в воздухе, и вид светового столба зависит от их взаимного расположения. Нечто подобное можно видеть в лунную ночь на берегу моря или озер – это лунная дорожка, игра света на воде – зеркальное отражение Луны, сильно растянутое из-за того, что поверхность воды подернута рябью. Слегка волнующаяся вода отражает падающий на нее лунный свет так, что мы воспринимаем как бы многие десятки отдельных отражений Луны, из них и складывается воспетая поэтами лунная дорожка.

Не всякие перистые облака дают яркое, хорошо заметное гало. Для этого нужно, чтобы они были не слишком плотными, Солнце легко просвечивалось сквозь них, и в то же время в воздухе должно находиться достаточное количество ледяных кристалликов. Впрочем, гало может появиться и в совсем чистом, безоблачном небе. Это значит, что высоко в атмосфере плавает много отдельных ледяных кристалликов, но без облачного образования. Так бывает в зимние дни, когда стоит ясная морозная погода.

Океанское ложе устроено очень сложно. Предполагается, что океанические хребты образовались там, где глубинные породы мантии поднимаются под влиянием радиоактивного разогрева. Они выжимаются сквозь трещины земной коры, раздвигая ее, отсюда возможно смещение окружающих материков. Толчки океанского дна вызывают гигантские цунами, обрушивающиеся на берега и уничтожающие города

Сибирские траппы – следы пермско-триасового катаклизма, когда произошло крупнейшее вымирание видов истории Земли. Катастрофа началась четверть миллиарда лет назад и длилась около сотни тысяч лет. За это время на поверхность вылилось порядка 2 млрд кубометров расплавленной породы. Она покрыла почти всю Западную Сибирь и сформировала необычный рельеф

Группа итальянских геологов из Болонского университета выдвинула гипотезу о том, что кратером Тунгусского метеорита может быть это озеро, расположенное в 8 км на северо-запад от эпицентра взрыва

Кратер, в котором теперь озеро, образовался в результате столкновения с небесным телом диаметром 5 км около 215 млн лет назад. Даже с учетом эрозийных процессов он считается одним из крупнейших и лучше всего сохранившихся кратеров на Земле. Кольцеобразное озеро вместе с островом хорошо видны из космоса, из-за чего их также называют «глаз Квебека»

Кратер в Южной Австралии, сформировавшийся в результате падения метеорита около 590 млн лет назад. Удар создал кратер около 90 км в диаметре. Взрыв привел к распространению обломков на расстояние до 450 км. Последующие геологические процессы деформировали кратер, и в нем образовалось озеро Акраман

Кратер, возраст которого исчисляется примерно в 65 млн лет, находится в Мексике, на полуострове Юкатан. Многие ученые считают, что метеорит, который оставил этот кратер, был причиной или способствовал вымиранию динозавров. Его диаметр оценивают в диапазоне от 170 до 300 километров

Кратер сформировался в результате падения кометы, произошедшего 1,85 млрд лет назад. От удара образовался кратер диаметром 248 км. Это второй по величине метеоритный кратер на Земле, он находится в канадском Онтарио. По периметру кратера найдены крупные залежи никелевой и медной руды

Айсберги образуются в результате откола большой глыбы льда от шельфовых ледников в Арктике и Антарктиде. Поскольку плотность льда составляет 920 кг/м³, а плотность морской воды – около 1025 кг/м³, примерно 90 % объема айсберга находится под водой

Отель в ледяной хижине иглу

Ледяной каньон в Гренландии — самый длинный каньон на Земле, он мог значительно повлиять на формирование ледникового щита

В воды залива просочилось около 5 млн баррелей сырой нефти. 1100 миль побережья были загрязнены. Некоторые исследователи высказывали опасения относительно влияния нефтяной аварии на климатообразующее течение Гольфстрим

Гидросфера – водная оболочка Земли. Ее принято делить на Мировой океан, континентальные поверхностные и подземные воды. Самая большая часть гидросферы приходится на океаны. Так, Мировой океан составляет 96,5 % гидросферы

Дельта Волги — самая большая речная дельта Европы, насчитывающая до 500 рукавов, протоков и мелких речек. Из-за понижения уровня Каспийского моря площадь дельты – увеличилась за последние 130 лет в 9 раз

Хуанхэ 2 тыс. лет назад текла вровень с берегами, приходилось строить дамбы, однако отложение наносов приводило к повышению уровня дна. Поэтому поднимался и уровень реки – и дамбы приходилось наращивать в высоту. В итоге образовался замкнутый круг: чем прочнее и выше становились дамбы, тем выше поднималась вода, отчего росла угроза катастрофических наводнений

Для грозовых штормов, порождающих мамматусы, характерна высокая вероятность появления шаровых молний

Атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся вниз в виде облачного вращающегося хобота. Если смерч касается поверхности воды, его диаметр обычно составляет 20–30 м, а при прохождении воронки над сушей может достигать 1,5–3 км

Тропические циклоны дают быстрый и эффективный отвод солнечной энергии из экваториальной зоны. Самые мощные и разрушительные из них – тропические штормы и ураганы. Однако они – весьма полезные проявления земной погоды, осуществляющие быстрый перенос тепла. Без них Земле грозил бы тепловой удар