Czasami podczas pięknej pogody wydaje się, że nie ma po co patrzeć na niebo oprócz oślepiającego Słońca widać tylko cienką, niemal przezroczystą, warstwę chmur. Jednak właśnie wtedy warto na niebo zwrócić uwagę (koniecznie przesłaniając tarczę słoneczną, np. ręką), bo być może uda nam się zaobserwować któreś z atrakcyjnych zjawisk optycznych zwanych ogólnie halo.
Wspomniana cienka warstwa chmurowa swój wygląd i właściwości zawdzięcza temu, że powstaje wysoko w atmosferze (8-13 km). Dzięki panującym tu niskim temperaturom, składa się wyłącznie z ziaren lodu. Jest ich stosunkowo niewiele, bo niewiele pary wodnej dociera na tak dużą wysokość (stąd przejrzystość).
O ile nie ożywią jej takie atrakcje jak prąd strumieniowy czy przelot samolotu, atmosfera na dużych wysokościach jest ospała - raczej nie występują gwałtowne zawirowania powietrza, które mogłyby prowadzić do zderzania, rozbijania czy zrastania się ziaren lodowych. W związku z tym częściej niż gdzie indziej powstają tu idealne, symetryczne kryształy płytek lub słupków o sześciokątnych przekrojach. To umiłowanie sześciokątów związane jest z kształtem cząsteczek wody i tym, w jaki sposób "wygodnie" jej połączyć się z innymi.
Kryształki są w ciągłym ruchu: powolutku opadają, wiatr popycha je delikatnie w jakimś kierunku. Powoduje to, że ustawiają się w przestrzeni w określony sposób. Na przykład płytki zazwyczaj opadają jak liście czy kartki papieru - płaską powierzchnią (a nie krawędzią) do dołu.
Promienie Słońca padające na ziarenko lodu mogą się od niego odbić lub wniknąć do środka. W tym drugim przypadku kryształek działa jak pryzmat - przechodząc przez jego powierzchnie fale o rozmaitych długościach (kolorach) uginają się pod różnymi kątami i przestają tworzyć zwartą, "wymieszaną" wiązkę.
W chmurach wysokich mamy często do czynienia z dużą liczba kryształów o niemal identycznych kształtach, ustawionych pod tym samym kątem do Słońca. Dzięki temu każdy efekt optyczny zachodzi jednocześnie z udziałem wielu ziaren - np. wszystkie posyłają fale niebieskie dalej od Słońca a czerwone bliżej.
W zależności od dominującego kształtu kryształków, ich ustawienia oraz położenia Słońca, obserwuje się różne zjawiska. Najpopularniejsze jest halo w postaci białego (gdy światło jest tylko zgodnie odbijane przez kryształki w jakimś kierunku) lub tęczowego kręgu wokół Słońca czy rzadziej Księżyca. Często obserwuje się także "słońca poboczne", czyli tęczowe plamy po dwóch stronach tarczy słonecznej. Więcej zdjęć i informacji o konkretnych rodzajach halo można znaleźć tu.
Aleksandra Kardaś
Autorka jest fizykiem atmosfery, prowadzi kurs "Meteorologia przez Internet" (w projekcie COME UW), lubi oglądać zjawiska meteo z Ziemi i... z kosmosu (od czego mamy satelity?).
Czytaj także:
