1. ოპტიკური მოვლენები ატმოსფეროშიიყო პირველი ოპტიკური ეფექტები, რომლებიც დაფიქსირდა ადამიანმა. ამ ფენომენების ბუნებისა და ადამიანის ხედვის ბუნების გაგებით დაიწყო სინათლის პრობლემის ფორმირება.

ატმოსფეროში ოპტიკური ფენომენების საერთო რაოდენობა ძალიან დიდია. აქ განიხილება მხოლოდ ყველაზე ცნობილი მოვლენები - მირაჟები, ცისარტყელა, ჰალოები, გვირგვინები, მოციმციმე ვარსკვლავები, ლურჯი ცა და ალისფერი გარიჟრაჟი. ამ ეფექტების ფორმირება დაკავშირებულია სინათლის ისეთ თვისებებთან, როგორიცაა რეფრაქცია მედიას შორის ინტერფეისებზე, ინტერფერენცია და დიფრაქცია.

2. ატმოსფერული რეფრაქცია – არის სინათლის სხივების გამრუდება პლანეტის ატმოსფეროში გავლისას. სხივების წყაროებიდან გამომდინარე, არსებობს ასტრონომიული და ხმელეთისრეფრაქცია. პირველ შემთხვევაში, სხივები მოდის ციური სხეულებიდან (ვარსკვლავები, პლანეტები), მეორე შემთხვევაში, ხმელეთის ობიექტებიდან. ატმოსფერული რეფრაქციის შედეგად დამკვირვებელი ხედავს ობიექტს იქ სადაც არის, ან არა იმ ფორმაში, როგორიც აქვს.

3. ასტრონომიული რეფრაქციაუკვე ცნობილი იყო პტოლემეოსის დროს (ახ. წ. II ს.). 1604 წელს ი.კეპლერმა გამოთქვა მოსაზრება, რომ დედამიწის ატმოსფეროს აქვს სიმაღლეზე დამოუკიდებელი სიმკვრივე და გარკვეული სისქე. თ(სურ. 199). სხივი 1 ვარსკვლავიდან მოდის სპირდაპირ დამკვირვებლისკენ ასწორ ხაზზე, თვალში არ ჩავარდება. რეფრაქციული ვაკუუმისა და ატმოსფეროს საზღვარზე, ის მოხვდება წერტილში AT.

Ray 2 მოხვდება დამკვირვებლის თვალში, რომელიც, ატმოსფეროში რეფრაქციის არარსებობის შემთხვევაში, უნდა გაიაროს. გარდატეხის (რეფრაქციის) შედეგად დამკვირვებელი დაინახავს ვარსკვლავს არა მიმართულებით ს, მაგრამ ატმოსფეროში გარდატეხილი სხივის გაგრძელებაზე, ანუ მიმართულებით ს 1 .

ინექცია γ , რომელიც გადახრის ზენიტისკენ ზვარსკვლავის აშკარა პოზიცია ს 1 ნამდვილ პოზიციასთან შედარებით ს, დაურეკა რეფრაქციული კუთხე. კეპლერის დროს, გარდატეხის კუთხეები უკვე ცნობილი იყო ზოგიერთი ვარსკვლავის ასტრონომიული დაკვირვების შედეგებით. ამიტომ, კეპლერმა გამოიყენა ეს სქემა ატმოსფეროს სისქის შესაფასებლად თ. მისი გათვლებით, თ» 4 კმ. თუ ჩვენ ვითვლით ატმოსფეროს მასით, მაშინ ეს არის ნამდვილი მნიშვნელობის დაახლოებით ნახევარი.

სინამდვილეში, დედამიწის ატმოსფეროს სიმკვრივე სიმაღლესთან ერთად მცირდება. აქედან გამომდინარე, ჰაერის ქვედა ფენები ოპტიკურად უფრო მკვრივია, ვიდრე ზედა. დედამიწისკენ ირიბად მიმავალი სინათლის სხივები არ ირღვევა ვაკუუმისა და ატმოსფეროს საზღვრის ერთ წერტილში, როგორც ეს კეპლერის სქემაშია, მაგრამ თანდათან იღუნება მთელ გზაზე. ეს ჰგავს იმას, თუ როგორ გადის სინათლის სხივი გამჭვირვალე ფირფიტების დასტაში, რომლის გარდატეხის ინდექსი რაც უფრო დიდია, რაც უფრო დაბალია ფირფიტა. თუმცა, რეფრაქციის მთლიანი ეფექტი ვლინდება ისევე, როგორც კეპლერის სქემაში. ჩვენ აღვნიშნავთ ორ ფენომენს ასტრონომიული რეფრაქციის გამო.

ა. ციური ობიექტების აშკარა პოზიციები ზენიტისკენ იცვლებაგარდატეხის კუთხამდე γ . რაც უფრო დაბალია ვარსკვლავი ჰორიზონტთან, მით უფრო შესამჩნევად იწევს მისი აშკარა პოზიცია ცაში ნამდვილთან შედარებით (სურ. 200). ამიტომ, დედამიწიდან დაკვირვებული ვარსკვლავური ცის სურათი გარკვეულწილად დეფორმირებულია ცენტრისკენ. მხოლოდ წერტილი არ მოძრაობს სმდებარეობს ზენიტში. ატმოსფერული გარდატეხის გამო, ვარსკვლავების დაკვირვება შესაძლებელია, რომლებიც გეომეტრიული ჰორიზონტის ხაზის ოდნავ ქვემოთ არიან.

გარდატეხის კუთხის მნიშვნელობები γ კუთხის გაზრდისას სწრაფად იკლებს. β სანათის სიმაღლე ჰორიზონტზე მაღლა. ზე β = 0 γ = 35" . ეს არის რეფრაქციის მაქსიმალური კუთხე. ზე β = 5º γ = 10" , ზე β = 15º γ = 3" , ზე β = 30º γ = 1" . მნათობებისთვის, რომელთა სიმაღლეც β > 30º, რეფრაქციული ცვლა γ < 1" .

ბ. მზე ანათებს დედამიწის ზედაპირის ნახევარზე მეტს.. სხივები 1 - 1, რომელიც ატმოსფეროს არარსებობის შემთხვევაში უნდა შეეხოს დედამიწას დიამეტრული მონაკვეთის წერტილებში DD, ატმოსფეროს წყალობით ცოტა ადრე ეხებიან მას (სურ. 201).

დედამიწის ზედაპირს ეხება 2 - 2 სხივები, რომლებიც გაივლიან ატმოსფეროს გარეშე. შედეგად, ტერმინატორის ხაზი BBშუქის გამოყოფა ჩრდილისგან, გადადის ღამის ნახევარსფეროს რეგიონში. მაშასადამე, დედამიწაზე დღის ზედაპირის ფართობი უფრო დიდია, ვიდრე ღამის ფართობი.

4. დედამიწის გარდატეხა. თუ ასტრონომიული რეფრაქციის ფენომენები განპირობებულია ატმოსფეროს გლობალური რეფრაქციული ეფექტი, მაშინ განპირობებულია ხმელეთის რეფრაქციის ფენომენები ადგილობრივი ატმოსფერული ცვლილებებიჩვეულებრივ ასოცირდება ტემპერატურის ანომალიებთან. ხმელეთის რეფრაქციის ყველაზე თვალსაჩინო გამოვლინებებია მირაჟები.

ა. უმაღლესი მირაჟი(ფრ. მირაჟი). ჩვეულებრივ შეინიშნება არქტიკულ რეგიონებში სუფთა ჰაერით და ზედაპირის დაბალი ტემპერატურით. ზედაპირის ძლიერი გაგრილება აქ განპირობებულია არა მხოლოდ მზის დაბალი პოზიციით ჰორიზონტზე მაღლა, არამედ იმითაც, რომ თოვლით ან ყინულით დაფარული ზედაპირი ასახავს რადიაციის უმეტეს ნაწილს კოსმოსში. შედეგად, ზედაპირულ ფენაში, დედამიწის ზედაპირთან მიახლოებისას, ტემპერატურა ძალიან სწრაფად იკლებს და ჰაერის ოპტიკური სიმკვრივე იზრდება.

დედამიწის მიმართ სხივების გამრუდება ზოგჯერ იმდენად მნიშვნელოვანია, რომ შეინიშნება ობიექტები, რომლებიც შორს არიან გეომეტრიული ჰორიზონტის ხაზს. 202-ე ნახაზის სხივი 2, რომელიც ჩვეულებრივ ატმოსფეროში შედიოდა მის ზედა ფენებში, ამ შემთხვევაში მოხრილია დედამიწისკენ და ხვდება დამკვირვებლის თვალში.

როგორც ჩანს, სწორედ ასეთი მირაჟია ლეგენდარული "მფრინავი ჰოლანდიელები" - გემების აჩრდილები, რომლებიც რეალურად ასობით ან თუნდაც ათასობით კილომეტრით არიან დაშორებული. უმაღლეს მირაჟებში გასაკვირი ის არის, რომ სხეულების აშკარა ზომის შესამჩნევი შემცირება არ შეინიშნება.

მაგალითად, 1898 წელს ბრემენის გემ „მატადორის“ ეკიპაჟმა დააფიქსირა მოჩვენება გემი, რომლის აშკარა ზომები შეესაბამებოდა 3-5 მილის მანძილს. სინამდვილეში, როგორც მოგვიანებით გაირკვა, ეს გემი იმ დროს დაახლოებით ათასი მილის მანძილზე იყო. (1 საზღვაო მილი უდრის 1852 მ). ზედაპირული ჰაერი არა მხოლოდ ახშობს სინათლის სხივებს, არამედ მათ ფოკუსირებას ახდენს როგორც რთული ოპტიკური სისტემა.

ნორმალურ პირობებში სიმაღლის მატებასთან ერთად ჰაერის ტემპერატურა იკლებს. ტემპერატურის საპირისპირო კურსს, როდესაც ტემპერატურა იმატებს სიმაღლეზე, ეწოდება ტემპერატურის ინვერსია. ტემპერატურის ინვერსიები შეიძლება მოხდეს არა მხოლოდ არქტიკულ ზონებში, არამედ სხვა, ქვედა გრძედის ადგილებში. ამიტომ, უმაღლესი მირაჟები შეიძლება მოხდეს იქ, სადაც ჰაერი საკმარისად სუფთაა და სადაც ხდება ტემპერატურის ინვერსიები. მაგალითად, შორეული ხედვის მირაჟები ზოგჯერ შეინიშნება ხმელთაშუა ზღვის სანაპიროზე. ტემპერატურის ინვერსია იქმნება საჰარადან ცხელი ჰაერით.

ბ. ქვედა მირაჟიხდება ტემპერატურის საპირისპირო კურსის დროს და ჩვეულებრივ შეინიშნება უდაბნოებში ცხელ ამინდში. შუადღისთვის, როდესაც მზე მაღალია, უდაბნოს ქვიშიანი ნიადაგი, რომელიც შედგება მყარი მინერალების ნაწილაკებისგან, ათბობს 50 გრადუსამდე ან მეტს. ამავდროულად, რამდენიმე ათეული მეტრის სიმაღლეზე ჰაერი შედარებით ცივი რჩება. მაშასადამე, ზემოთ ჩამოთვლილი ჰაერის ფენების რეფრაქციული ინდექსი შესამჩნევად მეტია მიწასთან ახლოს არსებულ ჰაერთან შედარებით. ეს ასევე იწვევს სხივების გამრუდებას, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით (სურ. 203).

ჰორიზონტის დაბლა მდებარე ცის ნაწილებიდან გამომავალი სინათლის სხივები, რომლებიც დამკვირვებლის საპირისპიროა, გამუდმებით ზევით არის მოხრილი და დამკვირვებლის თვალში ქვემოდან ზევით მიმართულებით შედის. შედეგად, დედამიწის ზედაპირზე მათი გაგრძელებისას დამკვირვებელი ხედავს ცის ანარეკლს, რომელიც წააგავს წყლის ზედაპირს. ეს არის ეგრეთ წოდებული "ტბის" მირაჟი.

ეფექტი კიდევ უფრო ძლიერდება, როდესაც დაკვირვების მიმართულებით არის კლდეები, ბორცვები, ხეები, შენობები. ამ შემთხვევაში, ისინი ჩანს როგორც კუნძულები უზარმაზარი ტბის შუაგულში. უფრო მეტიც, ჩანს არა მხოლოდ ობიექტი, არამედ მისი ასახვაც. სხივების გამრუდების ბუნებით, ჰაერის მიწის ფენა მოქმედებს როგორც წყლის ზედაპირის სარკე.

5. ცისარტყელა. ფერადია ოპტიკური ფენომენი, რომელიც შეინიშნება წვიმის დროს, რომელიც განათებულია მზის მიერ და წარმოადგენს კონცენტრირებული ფერადი რკალების სისტემას.

ცისარტყელის შესახებ პირველი თეორია შეიმუშავა დეკარტმა 1637 წელს. ამ დროისთვის ცნობილი იყო ცისარტყელასთან დაკავშირებული შემდეგი ექსპერიმენტული ფაქტები:

ა. ცისარტყელას O ცენტრი სწორ ხაზზეა, რომელიც აკავშირებს მზეს დამკვირვებლის თვალთან.(სურ.204).

ბ. სიმეტრიის ხაზის გარშემო თვალი - მზე არის ფერადი რკალი, რომლის კუთხური რადიუსია დაახლოებით 42° . ფერები დალაგებულია ცენტრიდან დათვლით, თანმიმდევრობით: ლურჯი (d), მწვანე (h), წითელი (k)(ხაზის ჯგუფი 1). Ეს არის მთავარი ცისარტყელა. მთავარი ცისარტყელის შიგნით არის მოწითალო და მომწვანო ფერების მკრთალი მრავალფეროვანი რკალი.

in. რკალების მეორე სისტემა კუთხოვანი რადიუსით დაახლოებით 51° მეორად ცისარტყელას უწოდებენ. მისი ფერები გაცილებით ფერმკრთალია და მიდის საპირისპირო თანმიმდევრობით, ცენტრიდან დათვლა წითელი, მწვანე, ლურჯი (ხაზების ჯგუფი 2) .

გ. მთავარი ცისარტყელა ჩნდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მზე ჰორიზონტზე მაღლა დგას არაუმეტეს 42 ° კუთხით.

როგორც დეკარტმა დაადგინა, პირველადი და მეორადი ცისარტყელების წარმოქმნის მთავარი მიზეზი წვიმის წვეთებში სინათლის სხივების გარდატეხა და ანარეკლია. განვიხილოთ მისი თეორიის ძირითადი დებულებები.

6. მონოქრომატული სხივის რეფრაქცია და ასახვა წვეთში. ნება მონოქრომატული სხივი ინტენსივობით მე 0 ეცემა რადიუსის სფერულ წვეთზე რმანძილზე წღერძიდან დიამეტრული კვეთის სიბრტყეში (სურ. 205). დაცემის წერტილში ასხივის ნაწილი აისახება და ინტენსივობის ძირითადი ნაწილი მე 1 გადის წვეთში. წერტილში ბსხივის უმეტესი ნაწილი ჰაერში გადის (ნახ. 205 ATსხივი არ არის ნაჩვენები), ხოლო უფრო მცირე ნაწილი აირეკლება და ეცემა წერტილამდე თან. წერტილიდან გამოვიდა თანსხივის ინტენსივობა მე 3 მონაწილეობს მთავარი მშვილდისა და სუსტი მეორადი ზოლების ფორმირებაში მთავარ მშვილდში.

მოდი ვიპოვოთ კუთხე θ , რომლის ქვეშაც სხივი გამოდის მე 3 ინციდენტის სხივთან მიმართებაში მე 0 . გაითვალისწინეთ, რომ ყველა კუთხე სხივსა და ნორმალურ წვეთს შორის ერთნაირია და ტოლია გარდატეხის კუთხის. β . (სამკუთხედები OABდა OVSტოლფერდა). რამდენიც არ უნდა იყოს სხივი "წრეში" წვეთში, დაცემის და ასახვის ყველა კუთხე ერთნაირია და ტოლია გარდატეხის კუთხისა. β . ამ მიზეზით, ნებისმიერი სხივი, რომელიც წარმოიქმნება წერტილებში ვარდნისგან AT, თანდა ა.შ., გამოდის იმავე კუთხით, რომელიც ტოლია დაცემის კუთხით α .

კუთხის მოსაძებნად θ სხივის გადახრა მე 3 ორიგინალიდან, აუცილებელია გადახრის კუთხეების ჯამი წერტილებში მაგრამ, ATდა თან: q = (α – β) + (π – 2β) + (α - β) = π + 2α – 4β . (25.1)

უფრო მოსახერხებელია მწვავე კუთხის გაზომვა φ \u003d π - q \u003d 4β – 2α . (25.2)

რამდენიმე ასეული სხივის გაანგარიშების შემდეგ, დეკარტმა აღმოაჩინა, რომ კუთხე φ ზრდასთან ერთად წანუ, როგორც სხივი შორდება მე 0 ვარდნის ღერძიდან, ჯერ იზრდება აბსოლუტური მნიშვნელობით, at წ/რ≈ 0.85 იღებს მაქსიმალურ მნიშვნელობას და შემდეგ იწყებს კლებას.

ახლა ეს არის კუთხის ზღვრული მნიშვნელობა φ შეგიძლიათ იპოვოთ ფუნქციის შემოწმებით φ უკიდურესობამდე ზე. ცოდვის შემდეგ α = yçRდა ცოდვა β = yçR· ნ, მაშინ α = რკალი ( yçR), β = რკალი ( yçRn). მერე

, . (25.3)

ტერმინების გაფართოებით განტოლების სხვადასხვა ნაწილებად და კვადრატში, მივიღებთ:

, Þ (25.4)

ყვითელისთვის დ- ნატრიუმის ხაზები λ = 589,3 ნმ წყლის რეფრაქციული ინდექსი ნ= 1.333. წერტილის მანძილი მაგრამამ სხივის გამოჩენა ღერძიდან წ= 0,861რ. ამ სხივის შემზღუდველი კუთხე არის

საინტერესოა, რომ წერტილი ATსხივის პირველი ასახვა წვეთში ასევე არის მაქსიმალური მანძილი წვეთოვანი ღერძიდან. ექსტრემალური კუთხით შესწავლა დ= გვ– α – ε = გვ– α – (გვ– 2β ) = 2β – α ზომაში ზე, იგივე მდგომარეობას ვიღებთ ზე= 0,861რდა დ= 42,08°/2 = 21,04°.

ნახაზი 206 გვიჩვენებს კუთხის დამოკიდებულებას φ , რომლის ქვეშაც სხივი ტოვებს წვეთს პირველი ასახვის შემდეგ (ფორმულა 25.2), წერტილის პოზიციაზე მაგრამსხივის შესვლა წვეთში. ყველა სხივი აისახება კონუსის შიგნით, რომლის მწვერვალის კუთხეა ≈ 42º.

ცისარტყელის ფორმირებისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ სხივები წვეთში შევიდეს სისქის ცილინდრულ ფენაში. uçR 0,81-დან 0,90-მდე, გამოდის კონუსის თხელ კედელში ასახვის შემდეგ კუთხის დიაპაზონში 41,48º-დან 42,08º-მდე. გარედან, კონუსის კედელი გლუვია (არსებობს კუთხის უკიდურესი φ ), შიგნიდან - ფხვიერი. კედლის კუთხოვანი სისქე არის ≈ 20 რკალის წუთი. გადაცემული სხივებისთვის წვეთი იქცევა ისე, როგორც ობიექტივი ფოკუსური მანძილით ვ= 1,5რ. სხივები წვეთში შედის პირველი ნახევარსფეროს მთელ ზედაპირზე, ირეკლება უკან განსხვავებული სხივით კონუსის სივრცეში ღერძული კუთხით ≈ 42º და გადის ფანჯარაში ≈ 21º კუთხური რადიუსით (ნახ. 207). ).

7. წვეთიდან გამომავალი სხივების ინტენსივობა. აქ მხოლოდ იმ სხივებზე ვისაუბრებთ, რომლებიც აღმოცენდა წვეთიდან პირველი არეკვლის შემდეგ (სურ. 205). თუ სხივი ეცემა წვეთს კუთხით α , აქვს ინტენსივობა მე 0 , მაშინ წვეთში გადასულ სხივს აქვს ინტენსივობა მე 1 = მე 0 (1 – ρ ), სადაც ρ არის ინტენსივობის ასახვის კოეფიციენტი.

არაპოლარიზებული სინათლისთვის, ასახვის კოეფიციენტი ρ შეიძლება გამოითვალოს Fresnel ფორმულის გამოყენებით (17.20). ვინაიდან ფორმულა მოიცავს განსხვავების ფუნქციების კვადრატებს და კუთხეების ჯამს α და β , მაშინ ასახვის კოეფიციენტი არ არის დამოკიდებული იმაზე, სხივი შედის წვეთში თუ წვეთიდან. რადგან კუთხეები α და β წერტილებში მაგრამ, AT, თანიგივეა, მაშინ კოეფიციენტი ρ ყველა წერტილში მაგრამ, AT, თანიგივე. აქედან გამომდინარე, სხივების ინტენსივობა მე 1 = მე 0 (1 – ρ ), მე 2 = მე 1 ρ = მე 0 ρ (1 – ρ ), მე 3 = მე 2 (1 – ρ ) = მე 0 ρ (1 – ρ ) 2 .

ცხრილი 25.1 გვიჩვენებს კუთხეების მნიშვნელობებს φ , კოეფიციენტი ρ და ინტენსივობის კოეფიციენტები მე 3 cI 0 გამოითვლება სხვადასხვა დისტანციებზე uçRსხივის შესვლა ნატრიუმის ყვითელი ხაზისთვის λ = 589,3 ნმ. როგორც ცხრილიდან ჩანს, როდის ზე≤ 0,8რსხივში მე 3, ვარდნაზე სხივის დაცემის ენერგიის 4%-ზე ნაკლები ეცემა. და მხოლოდ დაწყებული ზე= 0,8რდა უფრო მდე ზე= რგამომავალი სხივის ინტენსივობა მე 3 მრავლდება.

ცხრილი 25.1
წ/რ	α ,º	β ,º	φ ,º	ρ	მე 3 /მე 0
0	0	0	0	0,020	0,019
0,30	17,38	12,94	16,99	0,020	0,019
0,50	29,87	21,89	27,82	0,021	0,020
0,60	36,65	26,62	33,17	0,023	0,022
0,65	40,36	29,01	35,34	0,025	0,024
0,70	44,17	31,52	37,73	0,027	0,025
0,75	48,34	34,09	39,67	0,031	0,029
0,80	52,84	36,71	41,15	0,039	0,036
0,85	57,91	39,39	42,08	0,052	0,046
0,90	63,84	42,24	41,27	0,074	0,063
0,95	71,42	45,20	37,96	0,125	0,095
1,00	89,49	48,34	18,00	0,50	0,125

ასე რომ, სხივები, რომლებიც წარმოიქმნება წვეთიდან შემზღუდავი კუთხით φ , აქვთ ბევრად უფრო დიდი ინტენსივობა სხვა სხივებთან შედარებით ორი მიზეზის გამო. ჯერ ერთი, კონუსის თხელ კედელში სხივების სხივის ძლიერი კუთხური შეკუმშვის გამო და მეორეც, წვეთში ნაკლები დანაკარგების გამო. მხოლოდ ამ სხივების ინტენსივობაა საკმარისი იმისათვის, რომ თვალში წვეთი ბრწყინვალების შეგრძნება გამოიწვიოს.

8. მთავარი ცისარტყელის ფორმირება. როდესაც სინათლე ეცემა წვეთს, სხივი იშლება დისპერსიის გამო. შედეგად, ნათელი ასახვის კონუსის კედელი სტრატიფიცირებულია ფერებით (სურ. 208). მეწამული სხივები ( ლ= 396,8 ნმ) გასვლა კუთხით ჯ= 40°36", წითელი ( ლ= 656,3 ნმ) - კუთხით ჯ= 42°22". ამ კუთხურ ინტერვალში D φ \u003d 1 ° 46 "ფარავს წვეთიდან გამომავალი სხივების მთელ სპექტრს. იისფერი სხივები ქმნიან შიდა კონუსს, წითელი ქმნიან გარე კონუსს. თუ მზისგან განათებულ წვიმის წვეთებს ხედავს დამკვირვებელი, მაშინ მათგანს, ვისი კონუსი სხივები თვალში ყველაზე კაშკაშა ჩანს. შედეგად, ყველა წვეთი, რომელიც მზის სხივთან მიმართებაშია, რომელიც გადის დამკვირვებლის თვალში, წითელი კონუსის კუთხით, ჩანს წითელი, მწვანეს კუთხით - მწვანე. (სურ. 209).

9. მეორადი ცისარტყელის ფორმირებახდება მეორე არეკვლის შემდეგ ვარდნიდან გამოსული სხივების გამო (სურ. 210). სხივების ინტენსივობა მეორე არეკვლის შემდეგ არის დაახლოებით ერთი რიგით ნაკლები, ვიდრე სხივების ინტენსივობა პირველი არეკვლის შემდეგ და აქვს დაახლოებით იგივე გზა ცვლილებით. uçR.

მეორე ასახვის შემდეგ წვეთიდან გამოსული სხივები ქმნიან კონუსს ≈ 51º მწვერვალის კუთხით. თუ პირველად კონუსს აქვს გლუვი მხარე გარედან, მაშინ მეორად კონუსს აქვს გლუვი მხარე შიგნით. ამ კონუსებს შორის სხივები პრაქტიკულად არ არის. რაც უფრო დიდია წვიმის წვეთები, მით უფრო კაშკაშაა ცისარტყელა. წვეთების ზომის შემცირებით ცისარტყელა ფერმკრთალი ხდება. როცა წვიმა წვიმად იქცევა რ≈ 20 - 30 მიკრონი ცისარტყელა გადაგვარდება მოთეთრო რკალად, თითქმის განურჩეველი ფერებით.

10. ჰალო(ბერძნულიდან. ჰალოები- ბეჭედი) - ოპტიკური ფენომენი, რომელიც ჩვეულებრივ ირისისფერი წრეები მზის ან მთვარის დისკის გარშემო კუთხოვანი რადიუსით 22º და 46º. ეს წრეები წარმოიქმნება ცირუსის ღრუბლებში ყინულის კრისტალების მიერ სინათლის გარდატეხის შედეგად, რომლებსაც აქვთ ექვსკუთხა რეგულარული პრიზმების ფორმა.

მიწაზე ჩამოვარდნილი ფიფქები ძალიან მრავალფეროვანი ფორმისაა. თუმცა, ზედა ატმოსფეროში ორთქლის კონდენსაციის შედეგად წარმოქმნილი კრისტალები ძირითადად ექვსკუთხა პრიზმების სახითაა. ექვსკუთხა პრიზმაში სხივის გავლის ყველა შესაძლო ვარიანტიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია სამი (სურ. 211).

(a) შემთხვევაში სხივი გადის პრიზმის მოპირდაპირე პარალელურ სახეებზე გაყოფის ან გადახრის გარეშე.

(ბ) შემთხვევაში, სხივი გადის პრიზმის სახეებზე, რომლებიც ქმნიან მათ შორის 60º კუთხეს და ირღვევა, როგორც სპექტრულ პრიზმაში. 22º მინიმალური გადახრის კუთხით გამომავალი სხივის ინტენსივობა მაქსიმალურია. მესამე შემთხვევაში (გ) სხივი გადის პრიზმის გვერდით სახესა და ფუძეს. რეფრაქციული კუთხე 90º, უმცირესი გადახრის კუთხე 46º. ბოლო ორ შემთხვევაში, თეთრი სხივები იყოფა, ლურჯი სხივები უფრო გადახრილია, წითელი სხივები ნაკლებად. (ბ) და (გ) შემთხვევები იწვევს გადამცემ სხივებში დაფიქსირებული რგოლების გაჩენას, რომელთა კუთხური ზომებია 22º და 46º (ნახ. 212).

როგორც წესი, გარე რგოლი (46º) უფრო კაშკაშაა ვიდრე შიდა და ორივეს აქვს მოწითალო ელფერი. ეს აიხსნება არა მხოლოდ ღრუბელში ლურჯი სხივების ინტენსიური გაფანტვით, არამედ იმითაც, რომ ლურჯი სხივების დისპერსია პრიზმაში უფრო დიდია, ვიდრე წითელი. ამიტომ ცისფერი სხივები კრისტალებს ტოვებს ძლიერ განსხვავებულ სხივში, რის გამოც მათი ინტენსივობა მცირდება. ხოლო წითელი სხივები გამოდის ვიწრო სხივით, რომელსაც გაცილებით დიდი ინტენსივობა აქვს. ხელსაყრელ პირობებში, როცა შესაძლებელია ფერების გარჩევა, რგოლების შიგნიდან წითელია, გარედან ლურჯი.

10. გვირგვინები- ნათელი ნისლიანი რგოლები ვარსკვლავის დისკის გარშემო. მათი კუთხური რადიუსი ჰალოს რადიუსზე გაცილებით მცირეა და არ აღემატება 5º-ს. გვირგვინები წარმოიქმნება სხივების დიფრაქციული გაფანტვის შედეგად წყლის წვეთებით, რომლებიც ქმნიან ღრუბელს ან ნისლს.

თუ ვარდნის რადიუსი რ, მაშინ პირველი დიფრაქციული მინიმუმი პარალელურ სხივებში შეინიშნება კუთხით ჯ = 0,61∙lçR(იხ. ფორმულა 15.3). Აქ ლარის სინათლის ტალღის სიგრძე. პარალელურ სხივებში ცალკეული წვეთების დიფრაქციული ნიმუშები ემთხვევა, შედეგად, სინათლის რგოლების ინტენსივობა იზრდება.

გვირგვინების დიამეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ღრუბელში წვეთების ზომის დასადგენად. რაც უფრო დიდია წვეთები (მეტი რ), რაც უფრო მცირეა რგოლის კუთხოვანი ზომა. ყველაზე დიდი რგოლები შეინიშნება ყველაზე პატარა წვეთებიდან. რამდენიმე კილომეტრის მანძილზე დიფრაქციული რგოლები კვლავ ჩანს, როდესაც წვეთების ზომა არის მინიმუმ 5 მკმ. Ამ შემთხვევაში ჯმაქს = 0.61 lçR≈ 5 ¸ 6°.

გვირგვინების ღია რგოლების ფერი ძალიან სუსტია. როდესაც შესამჩნევია, რგოლების გარე კიდეს აქვს მოწითალო ფერი. ანუ, ფერების განაწილება გვირგვინებში შებრუნებულია ფერების განაწილებაზე ჰალო რგოლებში. გარდა კუთხოვანი ზომებისა, ეს ასევე შესაძლებელს ხდის გვირგვინებისა და ჰალოების გარჩევას. თუ ატმოსფეროში არის ფართო დიაპაზონის წვეთები, მაშინ გვირგვინების რგოლები, რომლებიც ერთმანეთზეა განთავსებული, ქმნიან ზოგად ნათელ ნათებას ვარსკვლავის დისკის გარშემო. ამ ნათებას ე.წ ჰალო.

11. ცისფერი ცა და ალისფერი გათენება. როდესაც მზე ჰორიზონტზე მაღლა დგას, უღრუბლო ცა ცისფერი ჩანს. ფაქტია, რომ მზის სპექტრის სხივებიდან, რეილის კანონის შესაბამისად მერასი ~ 1 /ლ 4, მოკლე ლურჯი, ცისფერი და იისფერი სხივები ყველაზე ინტენსიურად იფანტება.

თუ მზე ჰორიზონტზე დაბალია, მაშინ მისი დისკი იმავე მიზეზით აღიქმება, როგორც ჟოლოსფერი წითელი. მოკლე ტალღის სიგრძის სინათლის ინტენსიური გაფანტვის გამო, ძირითადად სუსტად მიმოფანტული წითელი სხივები აღწევს დამკვირვებელს. ამომავალი ან ჩასული მზის სხივების გაფანტვა განსაკუთრებით დიდია, რადგან სხივები დიდ მანძილზე გადის დედამიწის ზედაპირთან, სადაც განსაკუთრებით მაღალია გაფანტული ნაწილაკების კონცენტრაცია.

დილის ან საღამოს გამთენიისას - ცის მზესთან ახლოს მდებარე ნაწილის ვარდისფრად შეღებვა - აიხსნება ზედა ატმოსფეროში ყინულის კრისტალებზე სინათლის დიფრაქციული გაფანტვით და კრისტალების სინათლის გეომეტრიული არეკლით.

12. მოციმციმე ვარსკვლავები- ეს არის ვარსკვლავების სიკაშკაშისა და ფერის სწრაფი ცვლილებები, განსაკუთრებით შესამჩნევი ჰორიზონტის მახლობლად. ვარსკვლავების მოციმციმე განპირობებულია სხივების გარდატეხით ჰაერის სწრაფად გაშვებულ ჭავლებში, რომლებსაც სხვადასხვა სიმკვრივის გამო განსხვავებული გარდატეხის ინდექსი აქვთ. შედეგად, ატმოსფეროს ფენა, რომლითაც სხივი გადის, იქცევა როგორც ობიექტივი ცვლადი ფოკუსური სიგრძით. ეს შეიძლება იყოს როგორც შეკრება, ასევე გაფანტვა. პირველ შემთხვევაში შუქი კონცენტრირებულია, ვარსკვლავის ბრწყინვალება ძლიერდება, მეორეში კი შუქი იფანტება. ასეთი ნიშნის ცვლილება აღირიცხება ასჯერ წამში.

დისპერსიის გამო, სხივი იშლება სხვადასხვა ფერის სხივებად, რომლებიც მიჰყვებიან სხვადასხვა ბილიკებს და შეიძლება უფრო მეტად განსხვავდებოდეს, რაც უფრო დაბალია ვარსკვლავი ჰორიზონტამდე. მანძილი იისფერ და წითელ სხივებს შორის ერთი ვარსკვლავიდან შეიძლება მიაღწიოს 10 მეტრს დედამიწის ზედაპირთან ახლოს. შედეგად, დამკვირვებელი ხედავს ვარსკვლავის სიკაშკაშისა და ფერის უწყვეტ ცვლილებას.

ოპტიკური მოვლენები ატმოსფეროში

ატმოსფერო არის აირების რთული ნარევი. სინათლის გაფანტვის პროცესში მონაწილეობენ მოლეკულები, აირების ატომები, წყლის ორთქლის კონდენსაციისა და სუბლიმაციის პროდუქტები, ჰაერში შეჩერებული სხვადასხვა მყარი ნაწილაკები. შედეგად, ატმოსფერო არის ერთგვარი ოპტიკური სისტემა მუდმივად ცვალებადი პარამეტრებით. ოპტიკური ფენომენი ატმოსფეროში წარმოიქმნება ასახვის შედეგად,

რეფრაქცია და დისპერსია(თეთრი შუქი იშლება სპექტრად),

ატმოსფეროს გაფანტვის ჰალო რეფრაქცია

დიფრაქცია (სინათლის ტალღის გადახრა სწორხაზოვანი მიმართულებიდან მცირე ხვრელების გავლისას ან მცირე დაბრკოლებების გარშემო მოხრისას) და ჩარევა(გადაფარვა) ტალღები

ცის ლურჯი ფერი მეცნიერულად არის ახსნილი რეილის თეორიამოლეკულური გაფანტვის კანონის საფუძველზე. მასში ნათქვამია: „გაფანტული სინათლის ინტენსივობა საპირისპიროდ იცვლება სინათლის ტალღის სიგრძის მეოთხე სიმძლავრის მიხედვით გაფანტულ ნაწილაკზე“.ვინაიდან იისფერი სხივების ტალღის სიგრძე წითელი სხივების ნახევარია, ისინი 16-ჯერ მეტს იფანტებიან. ხილული სპექტრის ყველა სხვა ფერადი სხივი ჩართული იქნება გაფანტულ სინათლეში თითოეული მათგანის ტალღის სიგრძის მეოთხე სიმძლავრის უკუპროპორციული რაოდენობით. ყველა გაფანტული სხივების ნარევი იძლევა ლურჯ ფერს.

მოლეკულური რეილის გაფანტვააეროზოლური დისპერსიის განსაკუთრებული შემთხვევაა. თუ ნაწილაკების ზომა აღემატება შემხვედრი ტალღის სიგრძის 1/10-ს, მაშინ ის გადის შევიდა აეროზოლური გაფანტვის Mie(მოთეთრო, მოწითალო ცა). შუადღისას მზემდე აღწევს უპირატესად გრძელი ტალღის სხივები - წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი სხივები. როდესაც მზე ჰორიზონტისკენ ეშვება, სხივებმა ატმოსფეროში უფრო გრძელი გზა უნდა გაიარონ. შესამჩნევი ხდება მოკლე ტალღის სიგრძის სხივების დაკარგვა. მზის ფერი კი მზის ჩასვლისას ხდება ნარინჯისფერი ან წითელი.

ჰორიზონტის ზემოთ ცის ოქროსფერ, ნარინჯისფერ ან მოწითალო ელფერს უწოდებენ გათენება. ცის ფერი დამოკიდებულია ჰაერში არსებული აეროზოლების მინარევებისაგან. ოქროსფერი ფერები მიუთითებს ჰაერში აეროზოლების მცირე რაოდენობაზე, რომლებიც ავრცელებენ მზის შუქს. წყლის ორთქლის არსებობა ზრდის წითელი სხივების გაფანტვას ატმოსფეროში.

ბინდის სხივები- ეს ფენომენი განპირობებულია მზის სინათლეს, ჰაერში გაფანტულ წყლის ორთქლსა და ჰორიზონტის ქვემოთ მდებარე ღრუბლების მიერ მოთავსებულ ჩრდილს შორის კონტრასტის გამო.

ცისარტყელადა ჰალო- ფენომენები, რომლებიც დაკავშირებულია სინათლის სხივების გარდატეხასთან და ასახვასთან ღრუბლების წვეთებსა და კრისტალებში.

ცისარტყელადაფიქსირდა მზის საპირისპირო მიმართულებით, ჩვეულებრივ დამკვირვებლიდან 1-2 კმ მანძილზე. ზოგჯერ მისი დაკვირვება შესაძლებელია რამდენიმე მეტრის მანძილზე წყლის წვეთების ფონზე. ცისარტყელას ცენტრი დამკვირვებლის თვალთან და მზის დისკის ცენტრთან ერთსა და იმავე ხაზზეა. წვეთით გარდატეხილი სხივი იშლება პირველად ფერებად. ცისარტყელის შიდა ფერი მეწამულია, გარე ფერი წითელი. რკალის ტიპი, ფერების სიკაშკაშე, ზოლების სიგანე დამოკიდებულია წვიმის წვეთების რაოდენობაზე, ზომაზე და დეფორმაციაზე. დიდი წვეთები ქმნის ვიწრო და კაშკაშა ცისარტყელას, პატარები ქმნიან ბუნდოვან, გაცვეთილ და თეთრ რკალსაც კი.

მთავარი ცისარტყელის წარმოქმნა (კუთხური რადიუსით დაახლოებით 42°) აიხსნება ორმაგი რეფრაქციით და ერთი შიდა ანარეკლიმზის შუქი, რომელსაც ისინი ექვემდებარებიან წყლის წვეთებში.

ხშირად ჩნდება მეორე, ნაკლებად კაშკაშა ცისარტყელა, კუთხის რადიუსით დაახლოებით 52°, ფერების შებრუნებით. შედეგად წარმოიქმნება ეს ცისარტყელა ორმაგირეფრაქცია და ანარეკლებისხივები წვეთში. გაცილებით ნაკლებად ხშირად, სუსტად შეფერილი მეორადი რკალი შეინიშნება პირველი ცისარტყელის შიდა მხარეს.

მრავალი ფორმა ჰალოშეიძლება დაიყოს ორ ძირითად ჯგუფად:

ჰალო, ოდნავ შეფერილი მოლურჯო ფერებით. ეს არის წრეები, მათზე ტანგენტი რკალები, მსუბუქი ლაქები (ცრუ მზეები);

უფერო ჰალოები თეთრია. ეს არის ჰორიზონტალური წრე, სვეტები და ჯვრები.

პირველი ჯგუფის ფენომენი მიიღება ყინულის კრისტალებში სხივების გარდატეხის შედეგად, ხოლო მეორე ჯგუფის ფენომენი - მათი სახიდან ასახვის შედეგად. ეს კრისტალები მოთავსებულია დამკვირვებელსა და სინათლის წყაროს შორის ზაფხულში ცირუსის ღრუბლების სახით, ხოლო ზამთარში, ასევე ყინულის მტვრის, ნისლის ან ნისლის სახით. ჰალოს მრავალფეროვნება დამოკიდებულია ყინულის კრისტალების ფორმაზე, მათ ორიენტაციაზე, მოძრაობაზე და მზის სიმაღლეზე ჰორიზონტზე.

ყველაზე ხშირად დაფიქსირებული ჰალო 22 ° რადიუსით, რომლის შიდა ნაწილი მოწითალოა, გარე ნაწილი მოლურჯო, ცა რგოლში უფრო მუქი ჩანს. 46° რადიუსის ჰალო უფრო იშვიათი მოვლენაა. მისი დიდი ზომის გამო, ეს ჰალო უკიდურესად იშვიათად შეიმჩნევა სრულ წრედ, როგორც წესი, მისი მხოლოდ ნაწილი ჩანს. ჰალოს მოლურჯო ფერი წარმოიქმნება ყინულის პრიზმაში თეთრი სინათლის სხივის დაშლის შედეგად.

კიდევ უფრო იშვიათად, რთული ჰალო ფორმები შეინიშნება, როდესაც ის შედგება რამდენიმე წრისგან, ტანგენტი და ირიბი რკალი და ცრუ მზეებიან მთვარეები. უფრო ხშირად შეინიშნება ზედა ტანგენსი-რკალი ჰალოზე 22 და 46°. ისინი ამოზნექილნი არიან მზისკენ, ისინი კაშკაშა ფერისაა, წითელი ფერი კი მზისკენაა მიმართული. ისინი ჩნდებიან მაშინ, როდესაც ღრუბელში არის კრისტალები სახეების განსხვავებული განლაგებით და გამტეხი კიდეებით.

პარჰელური წრე(ან ცრუ მზის წრე) - თეთრი რგოლი, რომელიც ორიენტირებულია ზენიტის წერტილში, რომელიც გადის მზეზე ჰორიზონტის პარალელურად. ეს წრე არის მზის სხივების არეკვლის შედეგი ექვსკუთხა ყინულის კრისტალების გვერდიდან, რომლებიც ჰაერში ვერტიკალურ მდგომარეობაში მცურავდნენ.

პარჰელია, ან ცრუ მზეები, არის კაშკაშა მანათობელი ლაქები * მზის მსგავსი, რომლებიც წარმოიქმნება პარჰელური * წრის გადაკვეთის წერტილებში ჰალოსთან, რომელსაც აქვს კუთხოვანი რადიუსი 22 °, 46 ° და 90 °. ზოგჯერ ჩანს ანთელიუმი (მზის საწინააღმდეგო) - ნათელი ლაქა, რომელიც მდებარეობს პარჰელიონის რგოლზე ზუსტად მზის საპირისპიროდ. ვარაუდობენ, რომ ამ ფენომენის მიზეზი მზის სინათლის ორმაგი შიდა არეკლია. არეკლილი სხივი მიჰყვება იმავე გზას, როგორც დაცემის სხივი, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით.

ცირკულიტური რკალიარის რკალი 90° ან ნაკლები, ცენტრით ზენიტზე, დაახლოებით 46° მზეზე. აქვს ნათელი ფერები, რკალის გარე მხარე წითლად არის შეღებილი.

მზის პოლუსიძალიან გავრცელებული მოვლენა, რომელიც მოგვაგონებს ხმალი. იგი წარმოიქმნება ჰორიზონტალური სახეებიდან სინათლის სხივების არეკვლის შედეგად, ჰაერში მცურავი ყინულის ფირფიტებიდან. ჯვარი. ეს ფენომენი მიიღება სვეტების თეთრ ჰორიზონტალურ წრესთან გადაკვეთის შედეგად.

3) გვირგვინები, დიდება, გატეხილი აჩრდილები, ჰალოები, ღრუბლის ირისიშედეგად წარმოიქმნება დიფრაქცია და ჩარევამზის სხივები.

გვირგვინებიღია, ოდნავ შეფერილი რგოლები, რომელთა შიდა მხარე ლურჯია, გარე მხარე წითელი. ისინი გარს აკრავს მზეს ან მთვარეს, რომლებიც ანათებენ წყლის თხელი ღრუბლების მეშვეობით. გვირგვინი შეიძლება იყოს ერთი სანათის მიმდებარედ (ჰალო), ან რამდენიმე „დამატებითი რგოლი“ გამოყოფილი ხარვეზებით. გვირგვინები წარმოიქმნება სფერული ნაწილაკების ზედაპირზე (ღრუბელი ან ნისლის წვეთები, ნამი, ქვიშის მარცვლები) მოხვედრილი უკიდურესი ტანგენტური სხივებით. გვირგვინების გამოჩენის მიზეზი არის სინათლის დიფრაქცია, რომელიც გადის ღრუბლის წვეთებსა და კრისტალებს შორის. მცირე ხვრელებში გავლისას სინათლის სხივი ტრიალებს წვეთების კიდეებს და ამავე დროს იშლება ფერად სხივებად, რომლებიც ხვრელის კიდეზე სხივის მოხრილობისას სხვადასხვანაირად იხრება. გვირგვინის ზომები დამოკიდებულია წვეთების და კრისტალების ზომაზე: რაც უფრო დიდია წვეთები (კრისტალები), მით უფრო პატარაა გვირგვინი და პირიქით. თუ ღრუბლის ელემენტები უფრო დიდი ხდება ღრუბელში, გვირგვინის რადიუსი თანდათან მცირდება, ხოლო როდესაც ღრუბლის ელემენტების ზომა მცირდება (აორთქლება), ის იზრდება.

როდესაც სხივები გადის ნაწილაკების შიგნით და გარკვეული კუთხით (ტანგენტები), სხივების დიდი ნაწილი თითქმის მთლიანად აირეკლება და მიმართულია უკან, თითქმის შემხვედრი სხივების პარალელურად. ეს სხივები ქმნიან დიფრაქციულ ნიმუშს საპირისპირო მიმართულებით. Ისე გლორიაასევე უწოდებენ "ანტი-გვირგვინს" ან "ანტიკორონას". გატეხილი მოჩვენება წარმოიქმნება უხეში რელიეფზე, როდესაც მზე დამკვირვებლის უკან ნისლის ვერტიკალურ კედელზე ჩამოვარდნილი ადამიანის ჩრდილის გარშემოა. დილით ადრე, მზის ამოსვლისთანავე, ნამით უხვად დაფარულ მდელოზე, ნიმბუსი, ის წარმოიქმნება ადამიანის თავის ჩრდილის გარშემო.

ზოგჯერ დღის განმავლობაში ციროკუმულუსის ან ალტოკუმულუსის ღრუბლების ცალკეული ნაწილები ცისარტყელას ფერებით ანათებს და ეს ფერები მარგალიტივით ანათებს. შეფერილობა განსაკუთრებით ინტენსიურია ღრუბლების თხელ კიდეებზე. ღრუბლის ცისფერი . ფერების თამაში მიიღება იმის გამო, რომ ღრუბელი მოძრაობს და იცვლის სიმკვრივეს.

ატმოსფეროში დაფიქსირებული ოპტიკური მოვლენები მჭიდრო კავშირშია მასში მიმდინარე პროცესებთან, ამიტომ გვირგვინები და ჰალოები ამინდის ერთ-ერთი მთავარი ადგილობრივი ნიშანია.

ფენომენები ასტრონომიულიდა ხმელეთის რეფრაქცია, ატმოსფეროში სინათლის სხივების გარდატეხის გამო ტემპერატურისა და ჰაერის სიმკვრივის არათანაბარი განაწილების გამო. რეფრაქცია ეწოდება ასტრონომიული,თუ სინათლის წყარო ატმოსფეროს გარეთაა. მისი შედეგები: ვარსკვლავების მოციმციმე, მზის დისკის ფორმის დამახინჯება მზის ამოსვლისა და მზის ჩასვლისას, დღის ხანგრძლივობის გაზრდა. შუა განედებში (მოსკოვი, სანკტ-პეტერბურგი), გარდატეხის გამო, დღე ჩვეულებრივ იზრდება არაუმეტეს 8-12 წუთისა, პოლუსებზე მეტი. მზის ჩასვლისას ან მზის ამოსვლისას, როდესაც მზე ჰორიზონტის ქვემოთაა, რეფრაქცია ამაღლებს მას და დღე გრძელდება. დღის ხანგრძლივობის ზრდა დამოკიდებულია მნათობის სიმაღლეზე, დედამიწის ზედაპირზე ტემპერატურისა და ჰაერის წნევის ადგილის განედზე.

მზის სხივების რეფრაქციის გამო, მზის ამოსვლისა და ჩასვლისას მზის დისკის ფორმა დამახინჯებულია.მზის გაბრტყელება აიხსნება იმით, რომ მისი ქვედა კიდე, ჰორიზონტს ეხება, განიცდის უფრო ძლიერ გარდატეხას, ვიდრე ზედა. მოციმციმე ვარსკვლავები ეს აიხსნება ვარსკვლავიდან მომდინარე სხივების გარდატეხითა და ნაწილობრივი დისპერსიით თბილი ან ცივი ჰაერის ნაკადებში, რომლებიც მუდმივად გვხვდება ატმოსფეროში მისი სხივების გზაზე.

დედამიწის გარდატეხაწარმოიქმნება სხვადასხვა სიმკვრივის ჰაერის ფენებში ატმოსფეროს შიგნით მდებარე ობიექტებიდან სხივების გავლისა და გარდატეხის შედეგად. ხმელეთის რეფრაქციის გამოვლინება გამოწვეულია ატმოსფეროში დიდი ტემპერატურული გრადიენტებით (3°C-ზე მეტი 100 მ-ზე). ამ შემთხვევაში, შორეული ობიექტები შეიძლება აღმოჩნდეს აწეული ან დაშვებული მათი რეალური პოზიციის მიმართ, ასევე შეიძლება დამახინჯდეს და შეიძინოს არარეგულარული, ფანტასტიკური ფორმები. მირაჟების რამდენიმე ტიპი არსებობს იმისდა მიხედვით, თუ სად მდებარეობს გამოსახულება საგანთან მიმართებაში: ზედა, ქვედა, გვერდითი და რთული.

ქვედა მირაჟი: იგი წარმოიქმნება დედამიწის ზედაპირთან ახლოს მდებარე ძლიერ გახურებული ჰაერიდან ობიექტების ან ცის არეკვლის შედეგად. ისინი შეინიშნება სტეპებსა და უდაბნოებში.

უმაღლესი მირაჟი. ისინი წარმოიქმნება ჰორიზონტის ხაზის მიღმა მდებარე ობიექტების ასახვის შედეგად, ჰაერის თბილი ფენისგან, რომელიც მდებარეობს დედამიწის ან ზღვის ძალიან ცივ ზედაპირზე. მათთვის ხელსაყრელი პირობები იქმნება პოლარულ რეგიონებში ან ცივ ზღვებზე.

გვერდითი მირაჟი. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ერთი და იგივე სიმკვრივის ჰაერის ფენები განლაგებულია ატმოსფეროში არა ჰორიზონტალურად, არამედ ირიბად ან თუნდაც ვერტიკალურად. ასეთი პირობები იქმნება ზაფხულში, დილით მზის ამოსვლის შემდეგ ზღვის ან ტბის კლდოვან ნაპირებთან, როცა ნაპირი უკვე მზეა განათებული, ხოლო მის ზემოთ წყლისა და ჰაერის ზედაპირი ჯერ კიდევ ცივია.

მირაჟის რთული ტიპი, ანუ ფატა მორგანა, წარმოიქმნება, როდესაც არსებობს პირობები როგორც ზედა, ასევე ქვედა მირაჟის ერთდროულად გამოჩენისთვის, მაგალითად, თბილ წყალზე გარკვეულ სიმაღლეზე მნიშვნელოვანი ტემპერატურის ინვერსიით, იქმნება ცივი ჰაერის ფენა. ზღვისპირა მთებიდან ჰაერის ნაკადის შედეგად. ჯადოსნური ციხესიმაგრეები ჩნდება ზღვის ზემოთ, იცვლება, იზრდება, ქრება.

უჩვეულო ატმოსფერულმა ფენომენებმა შთააგონა და განაგრძობს შიშს მისტიურად მიდრეკილ ადამიანებში. ამიტომ, მოსწავლეში ობიექტური მსოფლმხედველობის ჩამოყალიბების მიზნით, ეს საკითხები შეიძლება განიხილებოდეს სურვილისამებრ გაკვეთილებზე. ოპტიკური ფენომენების ბუნების შესწავლა ხელს შეუწყობს ფიზიკური პროცესების მეცნიერული საფუძვლების ახსნას, სტუდენტების შემეცნებითი ინტერესის დაკმაყოფილებას ცოდნის შერჩეული სფეროების შესწავლაში. ფენომენების ფოტოები შეიძლება გამოყენებულ იქნას საჩვენებელი მიზნებისთვის სკოლაში გეოგრაფიის გაკვეთილებზე. ეჭვგარეშეა, ყველა სტუდენტი დაინტერესდება ცოდნის გაფართოებით ბუნებაში ოპტიკური ფენომენების შესწავლის სფეროში.

სამოთხის სარდაფმა უამრავი საიდუმლო შექმნა ადამიანს, ამ პრობლემების გადაჭრის პროცესში იგივე ბევრი ახალი აღმოჩენა გაკეთდა. სინათლის სხივი, რომელიც გადის ჩვენი პლანეტის ატმოსფეროში, არა მხოლოდ ანათებს მას, არამედ აძლევს მას უნიკალურ იერს, ალამაზებს მას.

ცისარტყელის, როგორც ბუნებრივი ფენომენის ახსნის პირველი მცდელობა 1611 წელს გააკეთა არქიეპისკოპოსმა ანტონიო დომინისმა, რისთვისაც იგი განკვეთეს და სიკვდილით დასაჯეს, ხოლო ხელნაწერები დაწვეს.

ცისარტყელას მეცნიერული ახსნა პირველად რენე დეკარტმა 1637 წელს მისცა. დეკარტმა ააგო სურათი 10000 სხივისთვის. აღმოჩნდა, რომ ერთი ასახვით, სხივების მხოლოდ მცირე ჯგუფი (ისინი გამოკვეთილია მყარი ხაზებით) გამოდის წვეთიდან კომპაქტურ სხივში, რომელიც ქმნის დაახლოებით 42°-ის კუთხეს მზის შემხვედრი სხივების მიმართულებასთან და ორმაგი ანარეკლი, 52°. ყველა დანარჩენი (მითითებულია წერტილოვანი ხაზებით) განსხვავდება ფართო ვენტილატორით, იშლება. აღმომჩენის პატივსაცემად ამ კომპაქტურ სხივს ე.წ დეკარტის სხივი.

წვეთზე მოხვედრილი მზის ნაკადის ენერგიის 5%-ზე ნაკლები იხარჯება ცისარტყელაზე. ამავდროულად, დაახლოებით 4% მიდის პირველი ცისარტყელის ფორმირებაზე.

თითოეული ადამიანი ხედავს საკუთარ ცისარტყელას. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ მე-3, მე-4, მე-7 და მე-8 შიდა ანარეკლების ცისარტყელა მდებარეობს მზის გარშემო, ხოლო მე-5, მე-6 - ანტიმზის წერტილის გარშემო. ასეთი ცისარტყელების კუთხოვანი ზომები შეიძლება შემცირდეს 30º 14º-მდე და 16º 51º-მდე. თუმცა, ჩვენ მათ თითქმის არ ვხედავთ.

ბრინჯი. 5.

ატმოსფეროში სხვადასხვა ოპტიკური (სინათლის) ფენომენი განპირობებულია იმით, რომ მზის და სხვა ციური სხეულების სინათლის სხივები, რომლებიც გადიან ატმოსფეროში, განიცდიან გაფანტვას და დიფრაქციას. ამასთან დაკავშირებით, ატმოსფეროში არაერთი საოცრად ლამაზი ოპტიკური ფენომენი ხდება:

ცის ფერი, ცისკრის ფერი, ბინდი, ვარსკვლავების ციმციმა, წრეები მზისა და მთვარის აშკარა მდებარეობის გარშემო, ცისარტყელა, მირაჟი და ა.შ. ყველა მათგანი ასახავს გარკვეულ ფიზიკურ პროცესებს ატმოსფეროში, ისინი ძალიან მჭიდროდ არიან დაკავშირებული ამინდის ცვლილებასთან და მდგომარეობასთან და, შესაბამისად, შეიძლება დაემატოს როგორც კარგი ადგილობრივი ნიშნები მისი პროგნოზირებისთვის.

მოგეხსენებათ, მზის სინათლის სპექტრი შედგება შვიდი ძირითადი ფერისგან, წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო და იისფერი.თეთრი სინათლის სხივების სხვადასხვა ფერები შერეულია მკაცრად განსაზღვრული პროპორციით. ამ პროპორციის ნებისმიერი დარღვევით, შუქი თეთრიდან ფერად გადადის. თუ სინათლის სხივები ეცემა ნაწილაკებს, რომელთა ზომები უფრო მცირეა, ვიდრე სხივების ტალღის სიგრძე, მაშინ, რეილის კანონის თანახმად, ისინი იფანტებიან ამ ნაწილაკების მიერ მეოთხე ხარისხამდე ტალღის სიგრძის უკუპროპორციულად. ეს ნაწილაკები შეიძლება იყოს როგორც ატმოსფეროს შემადგენელი გაზების მოლეკულები, ასევე მტვრის უმცირესი ნაწილაკები.

ერთი და იგივე ნაწილაკები სხვადასხვა ფერის სხივებს აფანტავს სხვადასხვა გზით. იისფერი, ლურჯი და ლურჯი სხივები ყველაზე ძლიერად არის მიმოფანტული, წითელი უფრო სუსტია. ამიტომ ცა ლურჯად არის შეღებილი: ჰორიზონტზე ღია ცისფერი ტონი აქვს, ზენიტში კი თითქმის ცისფერი.
ცისფერი სხივები, რომლებიც გადის ატმოსფეროში, ძლიერად არის მიმოფანტული, ხოლო წითელი სხივები დედამიწის ზედაპირს თითქმის სრულიად გაუფანტავად აღწევს. ეს ხსნის მზის დისკის წითელ ფერს მზის ჩასვლისას ან მზის ამოსვლისთანავე.

როდესაც სინათლე ეცემა ნაწილაკებს, რომელთა დიამეტრი თითქმის ტოლია ან მეტია ტალღის სიგრძეზე, მაშინ ყველა ფერის სხივები თანაბრად იფანტება. ამ შემთხვევაში, გაფანტული და შემთხვევის შუქი იგივე ფერი იქნება.
ამიტომ, თუ უფრო დიდი ნაწილაკები შეჩერებულია ატმოსფეროში, მაშინ თეთრი დაემატება ცის ლურჯ ფერს, გაზის მოლეკულების გაფანტვის გამო, და ცა გახდება ლურჯი მოთეთრო ელფერით, რაც იზრდება შეჩერებული ნაწილაკების რაოდენობასთან ერთად. ატმოსფეროში იზრდება.
ცის ეს ფერი შეინიშნება, როდესაც ჰაერში ბევრი მტვერია.
ცის ფერი ხდება მოთეთრო და თუ ჰაერში არის დიდი რაოდენობით წყლის ორთქლის კონდენსაციის პროდუქტები წყლის წვეთების, ყინულის კრისტალების სახით, ცა იძენს მოწითალო და ნარინჯისფერ ელფერს.
ეს ფენომენი, როგორც წესი, შეინიშნება ფრონტების ან ციკლონების გავლისას, როდესაც ტენიანობა მაღლა იწევს ჰაერის მძლავრი დინებით.

როდესაც მზე ჰორიზონტთან ახლოსაა, სინათლის სხივებმა უნდა გაიაროს დიდი გზა დედამიწის ზედაპირზე ჰაერის ფენაში, რომელიც ხშირად შეიცავს დიდი რაოდენობით ტენიანობისა და მტვრის დიდ ნაწილაკებს. ამ შემთხვევაში, ლურჯი შუქი იფანტება ძალიან სუსტად, წითელი და სხვა სხივები უფრო ძლიერად იფანტება, აფერადებს ატმოსფეროს ქვედა ფენას წითელი, ყვითელი და სხვა ფერების სხვადასხვა კაშკაშა და ყავისფერ ფერებში, რაც დამოკიდებულია მტვრის შემცველობაზე, ტენიანობაზე და სიმშრალეზე. ჰაერის.

ცის ფერთან მჭიდრო კავშირშია ფენომენი, რომელსაც ოპალესცენტური ნისლი ეწოდება. ჰაერის ოპალესცენტური სიმღვრივის ფენომენი მდგომარეობს იმაში, რომ შორეული მიწიერი ობიექტები თითქოს მოლურჯო ნისლითაა მოცული (მიმოფანტული იისფერი, ლურჯი, ლურჯი ფერები).
ეს ფენომენი შეინიშნება იმ შემთხვევებში, როდესაც ჰაერი შეჩერებულ მდგომარეობაშია (მტვრის ბევრი წვრილმანი ნაწილაკი 4 მიკრონზე ნაკლები დიამეტრით.

ცის ფერის არაერთი კვლევა სპეციალური მოწყობილობის (ციანომეტრის) გამოყენებით და ვიზუალურად დაადგინა კავშირი ცის ფერსა და ჰაერის მასის ბუნებას შორის. აღმოჩნდა, რომ ამ ორ ფენომენს შორის არის პირდაპირი კავშირი.
ღრმა ლურჯი ფერი მიუთითებს არქტიკული ჰაერის მასის არსებობაზე ამ მხარეში, ხოლო მოთეთრო - მტვრიანი კონტინენტური და ტროპიკული. როდესაც ჰაერში წყლის ორთქლის კონდენსაციის შედეგად წარმოიქმნება ჰაერის მოლეკულებზე დიდი წყლის ნაწილაკები ან ყინულის კრისტალები, ისინი თანაბრად ირეკლავენ ყველა სხივს და ცა ხდება მოთეთრო ან ნაცრისფერი ფერის.

მყარი და თხევადი ნაწილაკები ატმოსფეროში იწვევენ მნიშვნელოვან ნისლს ჰაერში და, შესაბამისად, მნიშვნელოვნად ამცირებს ხილვადობას. ხილვადობის დიაპაზონი მეტეოროლოგიაში გაგებულია, როგორც შემზღუდავი მანძილი, რომლის დროსაც ატმოსფეროს მოცემულ მდგომარეობაში განხილული ობიექტები წყვეტს გარჩევას.

აქედან გამომდინარე, ცის ფერი და ხილვადობა, რომელიც დიდწილად დამოკიდებულია ჰაერის ნაწილაკების ზომაზე, შესაძლებელს ხდის განვსაჯოთ ატმოსფეროს მდგომარეობა და მომავალი ამინდი.

ამას ეფუძნება ამინდის პროგნოზის მრავალი ადგილობრივი ნიშანი:

მუქი მოლურჯო ცა დღის განმავლობაში (მხოლოდ მზესთან შეიძლება იყოს ოდნავ მოთეთრო), ზომიერი და კარგი ხილვადობა და მშვიდი ამინდი იწვევს წყლის ორთქლის მცირე რაოდენობას ტროპოსფეროში, ამიტომ ანტიციკლონური ამინდი შეიძლება გაგრძელდეს 12 საათს ან მეტს.

დღის განმავლობაში მოთეთრო ცა, საშუალო ან ცუდი ხილვადობა მიუთითებს ტროპოსფეროში დიდი რაოდენობით წყლის ორთქლის, კონდენსაციის პროდუქტებისა და მტვრის არსებობაზე, ანუ ანტიციკლონის პერიფერია აქ გადის ციკლონთან შეხებაში: ჩვენ შეგვიძლია. უახლოეს 6-12 საათში მოსალოდნელია ციკლონურ ამინდში გადასვლა.

ცის ფერი, რომელსაც მომწვანო ელფერი აქვს, მიუთითებს ტროპოსფეროში ჰაერის დიდ სიმშრალეზე; ზაფხულში ის ცხელ ამინდს ასახავს, ​​ზამთარში კი ყინვას.

დილით თანაბარი ნაცრისფერი ცა წინ უსწრებს წმინდა კარგ ამინდს, ნაცრისფერი საღამო და წითელი დილა წინ უსწრებს ქარიშხლიან ქარიან ამინდს.

ცის მოთეთრო ელფერს ჰორიზონტის მახლობლად დაბალ სიმაღლეზე (მაშინ როცა დანარჩენი ცა ცისფერია) ტროპოსფეროში მცირე ტენიანობა აქვს და კარგ ამინდს ასახავს.

ცის სიკაშკაშისა და სილურჯის თანდათანობითი დაქვეითება, მზის მახლობლად მოთეთრო ლაქის მატება, ჰორიზონტის მახლობლად ცის დაბინდვა, ხილვადობის გაუარესება არის თბილი ფრონტის მიახლოების ან თბილი ტიპის ოკლუზიური ფრონტის ნიშანი. .

თუ შორეული ობიექტები აშკარად ჩანს და არ ჩანს უფრო ახლოს, ვიდრე სინამდვილეშია, მოსალოდნელია ანტიციკლონური ამინდი.

თუ შორეული ობიექტები აშკარად ჩანს, მაგრამ მათთან დაშორება რეალურზე უფრო ახლოს ჩანს, მაშინ ატმოსფეროში წყლის ორთქლის დიდი რაოდენობაა: თქვენ უნდა დაელოდოთ ამინდის გაუარესებას.

სანაპიროზე შორეული ობიექტების ცუდი ხილვადობა მიუთითებს ჰაერის ქვედა ფენაში დიდი რაოდენობით მტვრის არსებობაზე და იმის ნიშანია, რომ ნალექი არ უნდა იყოს მოსალოდნელი მომდევნო 6-12 საათის განმავლობაში.

ჰაერის მაღალი გამჭვირვალობა 20-50 კმ ან მეტი ხილვადობის დიაპაზონით არის არქტიკული ჰაერის მასის არსებობის ნიშანი ამ მხარეში.

მთვარის მკაფიო ხილვა აშკარად ამობურცული დისკით მიუთითებს ჰაერის მაღალ ტენიანობაზე ტროპოსფეროში და ამინდის გაუარესების ნიშანია.

კარგად ხილული ნაცრისფერი მთვარის შუქი ასახავს ცუდ ამინდს. ფერფლის შუქი არის ფენომენი, როდესაც ახალი მთვარის შემდეგ პირველ დღეებში, მთვარის ვიწრო კაშკაშა ნახევარმთვარის გარდა, ჩანს მისი მთელი სავსე დისკი, სუსტად განათებული დედამიწიდან არეკლილი სინათლით.

გამთენიისას

გარიჟრაჟი არის ცის ფერი მზის ამოსვლისა და მზის ჩასვლისას.

ცისკრის ფერების მრავალფეროვნება გამოწვეულია ატმოსფეროს სხვადასხვა პირობებით. ცისკრის ფერადი ზოლები, ჰორიზონტიდან დათვლა, ყოველთვის შეინიშნება სპექტრის წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, ლურჯი ფერების თანმიმდევრობით.
ცალკეული ფერები შეიძლება სრულიად არ იყოს, მაგრამ განაწილების თანმიმდევრობა არასდროს იცვლება.ჰორიზონტს წითელის ქვემოთ ზოგჯერ შეიძლება ჰქონდეს ნაცრისფერი ჭუჭყიანი იასამნისფერი. ცისკრის ზედა ნაწილი ან მოთეთრო ან ლურჯია.

ძირითადი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ცისკრის გამოჩენაზე, არის ატმოსფეროში არსებული წყლის ორთქლის კონდენსაციისა და მტვრის პროდუქტები:

რაც უფრო მეტი ტენიანობაა ჰაერში, მით უფრო გამოხატულია ცისკრის წითელი ფერი. ჰაერის ტენიანობის მატება ჩვეულებრივ შეინიშნება ციკლონის მოახლოებამდე, ფრონტი, რომელსაც მოაქვს უამინდობა. ამიტომ, ნათელი წითელი და ნარინჯისფერი გარიჟრაჟებით მოსალოდნელია სველი ამინდი ძლიერი ქარით. ცისკრის ყვითელი (ოქროსფერი) ტონების ჭარბობა მიუთითებს ჰაერში მცირე ტენიანობის და დიდი რაოდენობით მტვრის არსებობაზე, რაც მიუთითებს მომავალ მშრალ და ქარიან ამინდზე.

კაშკაშა და მეწამულ-წითელი გარიჟრაჟები, მოღრუბლული ელფერით შორეული ცეცხლის ნათების მსგავსი, მიუთითებს ჰაერის მაღალ ტენიანობაზე და არის ამინდის გაუარესების ნიშანი - ციკლონის მოახლოება, ფრონტი მომდევნო 6-12 საათის განმავლობაში.

კაშკაშა ყვითელის, ასევე საღამოს გამთენიისას ოქროსფერი და ვარდისფერი ტონების უპირატესობა ჰაერის დაბალ ტენიანობაზე მიუთითებს; მოსალოდნელია მშრალი, ხშირად ქარიანი ამინდი.

საღამოს ღია წითელი (ვარდისფერი) ცა მიუთითებს მსუბუქ ქარიან ამინდზე უნალექოდ.

მოწითალო საღამო და ნაცრისფერი დილა ასახავს ნათელ დღეს და საღამოს მსუბუქი ქარით.

რაც უფრო ნაზი იქნება ღრუბლების წითელი ფერი საღამოს გამთენიისას, მით უფრო ხელსაყრელი იქნება მომავალი ამინდი.

მოყვითალო-ყავისფერი გარიჟრაჟი ზამთარში ყინვების დროს მიუთითებს მათ მდგრადობაზე და შესაძლო გაძლიერებაზე.

მოღრუბლული მოყვითალო ვარდისფერი საღამოს გათენება ამინდის სავარაუდო გაუარესების ნიშანია.

თუ მზე, რომელიც ჰორიზონტს უახლოვდება, ოდნავ იცვლის თავის ჩვეულ მოთეთრო-ყვითელ ფერს და ჩადის ძალიან კაშკაშა, რაც დაკავშირებულია ატმოსფეროს მაღალ გამჭვირვალობასთან, ტენიანობის და მტვრის დაბალ შემცველობასთან, მაშინ კარგი ამინდი გაგრძელდება.

თუ მზე, ჰორიზონტზე ჩასვლამდე, ან მზის ამოსვლამდე, მისი კიდის გაჩენის მომენტში, გამოსცემს კაშკაშა მწვანე სხივს, მაშინ უნდა ველოდოთ სტაბილური, ნათელი, მშვიდი ამინდის შენარჩუნებას; თუ თქვენ მოახერხეთ ერთდროულად ლურჯი სხივის შემჩნევა, მაშინ შეგიძლიათ ელოდოთ მას. განსაკუთრებით მშვიდი და ნათელი ამინდი. მწვანე სხივის ციმციმის ხანგრძლივობა არაუმეტეს 1-3 წამია.

საღამოს გამთენიისას მომწვანო ჩრდილების ჭარბობა მიუთითებს ხანგრძლივ მშრალ წმინდა ამინდზე.

მსუბუქი ვერცხლისფერი ზოლი ყოველგვარი მკვეთრი საზღვრების გარეშე, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში ჩანს ჰორიზონტზე უღრუბლო ცაზე მზის ჩასვლის შემდეგ, ასახავს ხანგრძლივ მშვიდ ანტიციკლონურ ამინდს.

უმოძრაო ცირუსის ღრუბლების ნაზი ვარდისფერი განათება მარილის დაყენებისას სხვა ღრუბლების არარსებობის დროს არის დადგენილი ანტიციკლონური ამინდის საიმედო ნიშანი.

საღამოს გამთენიისას კაშკაშა წითელი ფერის ჭარბობა, რომელიც გრძელდება დიდი ხნის განმავლობაში, როდესაც მზე ჰორიზონტის ქვემოთ ჩადის, არის თბილი ფრონტის ან თბილი ტიპის ოკლუზიური ფრონტის მოახლოების ნიშანი; უნდა ველოდოთ ხანგრძლივ დაქვეითებას. ქარიანი ამინდი.

ნაზად ვარდისფერი ცისკარი მზის ზემოთ წრის სახით, რომელიც ჰორიზონტს მიღმა ჩავიდა, კარგი სტაბილური ამინდია. თუ წრის ფერი ვარდისფერ-წითელი გახდება, შესაძლებელია ნალექი და გაძლიერებული ქარი.

ცისკრის ფერი მჭიდროდ არის დაკავშირებული ჰაერის მასის ბუნებასთან. დსთ-ს ევროპული ნაწილის ზომიერი განედებისთვის შედგენილი ცხრილი გვიჩვენებს ურთიერთობას ცისკრის ფერებსა და ჰაერის მასებს შორის N.I. Kucherov მიხედვით:

Ჩასვლა

ვინაიდან ციკლონები ძირითადად დასავლეთის წერტილებიდან მოძრაობენ, ცის დასავლეთ ნახევარში ღრუბლების გამოჩენა ჩვეულებრივ ციკლონის მოახლოების ნიშანია და თუ ეს საღამოს მოხდა, მაშინ მზე ღრუბლებში ჩადის. მაგრამ ამავე დროს, აუცილებელია გავითვალისწინოთ ღრუბლის ფორმების თანმიმდევრობა, რომელიც დაკავშირებულია ციკლონებთან, ატმოსფერულ ფრონტებთან.

თუ მზე ჩადის დაბალი მყარი ღრუბლის უკან, რომელიც მკვეთრად გამოირჩევა მომწვანო ან მოყვითალო ცის ფონზე, მაშინ ეს არის მომავალი კარგი (მშრალი, მშვიდი და ნათელი) ამინდის ნიშანი.

თუ მზე ჩავა უწყვეტი დაბალი მოღრუბლვით და თუ ჰორიზონტზე და ღრუბლის ზემოთ ცირუსის ან ციროსტრატის ღრუბლების ფენები შეინიშნება, ნალექი ჩამოვა, მომდევნო 6-12 საათში ქარიანი ციკლონური ამინდი იქნება.

მზის ჩასვლა მუქი მკვრივი ღრუბლების მიღმა, კიდეებზე წითელი ფერით, ციკლონურ ამინდს აუწყებს.

თუ მზის ჩასვლის შემდეგ აღმოსავლეთში აშკარად ჩანს მუქი კონუსი, რომელიც თანდათან მაღლა ვრცელდება ფართო ბუნდოვანი ნარინჯისფერი საზღვრით - დედამიწის ჩრდილში, მაშინ მზის ჩასვლის მხრიდან ციკლონი უახლოვდება.

დედამიწის ჩრდილი აღმოსავლეთში მზის ჩასვლის შემდეგ ნაცრისფერი-ნაცრისფერია, კიდეების გარეშე ან ღია ვარდისფერი ფერით - ანტიციკლონური ამინდის მდგრადობის ნიშანი.

ასე ჰქვია ცალკეული სინათლის სხივების ან ზოლების სხივს, რომელიც გამოდის მზის დაფარვის ღრუბლების უკნიდან. მზის სხივები გადის ღრუბლებს შორის არსებულ ხარვეზებს, ანათებს ჰაერში შეჩერებულ მცურავ წყლის წვეთებს და აძლევს სინათლის ზოლებს ლენტების სახით (ბუდას სხივები).

ვინაიდან ეს სიკაშკაშე შეინიშნება ჰაერში დიდი რაოდენობით წყლის მცირე წვეთების არსებობის გამო, ის ასახავს წვიმიან, ქარიან ციკლონურ ამინდს.

ბნელი ღრუბლის უკნიდან გამოსული სიკაშკაშე, რომლის მიღმაც მზე მდებარეობს, უახლოეს 3-6 საათში ქარიანი ამინდის დაწყების ნიშანია.

ყვითელი ღრუბლების გამო ბზინვარება, რომელიც დაფიქსირდა ბოლო წვიმისთანავე, ასახავს წვიმის გარდაუვალ განახლებას და გაძლიერებულ ქარს.

მზის, მთვარის და სხვა ციური სხეულების წითელი ფერი მიუთითებს ატმოსფეროში მაღალ ტენიანობაზე, ე.ი. მომდევნო 6-10 საათში ციკლონური ამინდი დამკვიდრდება ძლიერი ქარითა და ნალექით.

მზის ჩაბნელებული დისკის მოწითალო შეფერილობა შორეული ობიექტების (მთები და სხვ.) მოლურჯო ფერთან ერთად მტვრიანი ტროპიკული ჰაერის გავრცელების ნიშანია და მალე ჰაერის ტემპერატურის მნიშვნელოვანი მატება უნდა ველოდოთ.

ზეცის სარდაფს ღია ადგილიდან (მაგალითად, ზღვაში) დაკვირვებით, ხედავთ, რომ მას აქვს ნახევარსფეროს ფორმა, მაგრამ ვერტიკალური მიმართულებით გაბრტყელებულია. ხშირად ჩანს, რომ მანძილი დამკვირვებლიდან ჰორიზონტამდე სამიდან ოთხჯერ მეტია, ვიდრე ზენიტამდე.

ეს აიხსნება შემდეგნაირად. ზევით ყურებისას, თავის უკან დახრის გარეშე, საგნები გვეჩვენება დამოკლებული, ჰორიზონტალურ მდგომარეობაში მყოფებთან შედარებით.

მაგალითად, დაცემული ბოძები ან ხეები უფრო გრძელია ვიდრე ვერტიკალური. ჰორიზონტალური მიმართულებით მოქმედებს ატმოსფერული პერსპექტივა, რის გამოც ნისლში გახვეული ობიექტები (მტვრისგან და აღმავალი დინებისგან) ნაკლებად განათებულად გამოიყურება და, შესაბამისად, უფრო შორს.

ფირმამენტის აშკარა სიბრტყეობა იცვლება ამინდის პირობების მიხედვით. ატმოსფეროს დიდი გამჭვირვალობა და მაღალი ტენიანობა ზრდის ცის სიბრტყეს.

გაბრტყელებული, დაბალი სამოთხის სარდაფი ჩანს ციკლონურ ამინდამდე.

ცის მაღალი სარდაფი შეიმჩნევა ანტიციკლონების ცენტრალურ რაიონებში; მოსალოდნელია, რომ კარგი ანტიციკლონური ამინდი შენარჩუნდება 12 საათის ან მეტი ხნის განმავლობაში.

ჩვენი პლანეტის ატმოსფერო საკმაოდ საინტერესო ოპტიკური სისტემაა, რომლის რეფრაქციული ინდექსი მცირდება სიმაღლესთან ერთად ჰაერის სიმკვრივის შემცირების გამო. ამრიგად, დედამიწის ატმოსფერო შეიძლება ჩაითვალოს გიგანტური განზომილებების „ლინზად“, რომელიც იმეორებს დედამიწის ფორმას და აქვს მონოტონურად ცვალებადი რეფრაქციული ინდექსი.

ეს გარემოება წარმოშობს მთლიანობას მთელი რიგი ოპტიკური ფენომენი ატმოსფეროშიმასში სხივების რეფრაქციის (რეფრაქციის) და არეკვლის (არეკვლის) გამო.

მოდით განვიხილოთ ატმოსფეროში ყველაზე მნიშვნელოვანი ოპტიკური ფენომენი.

ატმოსფერული რეფრაქცია

ატმოსფერული რეფრაქცია- ფენომენი გამრუდებასინათლის სხივები, როგორც სინათლე გადის ატმოსფეროში.

სიმაღლესთან ერთად, ჰაერის სიმკვრივე (და, შესაბამისად, რეფრაქციული ინდექსი) მცირდება. წარმოიდგინეთ, რომ ატმოსფერო შედგება ოპტიკურად ერთგვაროვანი ჰორიზონტალური შრეებისგან, რომლის გარდატეხის ინდექსი იცვლება ფენიდან ფენაში (სურ. 299).

ბრინჯი. 299. გარდატეხის ინდექსის ცვლილება დედამიწის ატმოსფეროში

როდესაც სინათლის სხივი ვრცელდება ასეთ სისტემაში, ის, გარდატეხის კანონის შესაბამისად, „დაჭერს“ ფენის საზღვრის პერპენდიკულარულ მხარეს. მაგრამ ატმოსფეროს სიმკვრივე არ მცირდება ნახტომებში, არამედ მუდმივად, რაც იწვევს ატმოსფეროში გავლისას სხივის გლუვ გამრუდებას და ბრუნვას α კუთხით.

ატმოსფერული რეფრაქციის შედეგად ჩვენ ვხედავთ მთვარეს, მზეს და სხვა ვარსკვლავებს, ვიდრე ისინი რეალურად არიან.

ამავე მიზეზით, დღის ხანგრძლივობა იზრდება (ჩვენს განედებში 10-12 წუთით), შეკუმშულია მთვარისა და მზის დისკები ჰორიზონტის მახლობლად. საინტერესოა, რომ მაქსიმალური გარდატეხის კუთხე არის 35" (ჰორიზონტის მახლობლად მდებარე ობიექტებისთვის), რაც აღემატება მზის აშკარა კუთხის ზომას (32").

ამ ფაქტიდან გამომდინარეობს: იმ მომენტში, როდესაც ვხედავთ, რომ ვარსკვლავის ქვედა კიდე შეეხო ჰორიზონტის ხაზს, ფაქტობრივად, მზის დისკი უკვე ჰორიზონტის ქვემოთაა (სურ. 300).

ბრინჯი. 300. მზის ჩასვლისას სხივების ატმოსფერული გარდატეხა

მოციმციმე ვარსკვლავები

მოციმციმე ვარსკვლავებიასევე დაკავშირებულია სინათლის ასტრონომიულ რეფრაქციასთან. უკვე დიდი ხანია შენიშნეს, რომ ციმციმა ყველაზე მეტად შეინიშნება ჰორიზონტის მახლობლად მდებარე ვარსკვლავებში. ატმოსფეროში ჰაერის ნაკადები დროთა განმავლობაში ცვლის ჰაერის სიმკვრივეს, რის შედეგადაც ციური სხეული აშკარად ციმციმებს. ორბიტაზე მყოფი ასტრონავტები არ აკვირდებიან რაიმე ციმციმს.

მირაჟები

ცხელ უდაბნოში ან სტეპებში და პოლარულ რაიონებში, დედამიწის ზედაპირთან ახლოს ჰაერის ძლიერი გათბობა ან გაგრილება იწვევს გამოჩენას. მირაჟები: სხივების გამრუდების გამო, ობიექტები, რომლებიც რეალურად მდებარეობს ჰორიზონტის მიღმა, ხილული ხდება და ახლოს ჩნდება.

ზოგჯერ ამ ფენომენს ე.წ ხმელეთის რეფრაქცია. მირაჟების გამოჩენა აიხსნება ჰაერის რეფრაქციული ინდექსის ტემპერატურაზე დამოკიდებულებით. არსებობს არასრულფასოვანი და უმაღლესი მირაჟები.

დაბალი მირაჟებიჩანს ზაფხულის ცხელ დღეს კარგად გახურებულ ასფალტის გზაზე: გვეჩვენება, რომ წინ არის გუბეები, რაც სინამდვილეში ასე არ არის. ამ შემთხვევაში „გუბეებისთვის“ ვიღებთ „ცხელი“ ასფალტის უშუალო სიახლოვეს განლაგებული ჰაერის არათანაბრად გახურებული ფენების სხივების სპეკულარულ ანარეკლს.

უმაღლესი მირაჟებიგანსხვავდებიან მნიშვნელოვანი მრავალფეროვნებით: ზოგიერთ შემთხვევაში ისინი აძლევენ პირდაპირ გამოსახულებას (ნახ. 301, ა), ზოგ შემთხვევაში ისინი ინვერსიულია (ნახ. 301, ბ), ისინი შეიძლება იყოს ორმაგი და სამმაგიც კი. ეს მახასიათებლები დაკავშირებულია ჰაერის ტემპერატურისა და რეფრაქციული ინდექსის სხვადასხვა დამოკიდებულებასთან სიმაღლეზე.

ბრინჯი. 301. მირაჟების ფორმირება: ა - პირდაპირი მირაჟი; ბ - საპირისპირო მირაჟი

ცისარტყელა

ატმოსფერული ნალექები იწვევს თვალწარმტაცი ოპტიკური ფენომენების გამოჩენას ატმოსფეროში. ასე რომ, წვიმის დროს განათლება საოცარი და დაუვიწყარი სანახაობაა. ცისარტყელა, რაც აიხსნება განსხვავებული რეფრაქციის (დისპერსიის) და მზის სინათლის არეკვლის ფენომენით ატმოსფეროს უმცირეს წვეთებზე (სურ. 302).

ბრინჯი. 302. ცისარტყელის ფორმირება

განსაკუთრებით წარმატებულ შემთხვევებში, ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ ერთდროულად რამდენიმე ცისარტყელა, რომლებშიც ფერების თანმიმდევრობა ურთიერთსაპირისპიროა.

სინათლის სხივი, რომელიც მონაწილეობს ცისარტყელის ფორმირებაში, განიცდის ორ რეფრაქციას და მრავალ ანარეკლს თითოეულ წვიმაში. ამ შემთხვევაში, ცისარტყელის წარმოქმნის მექანიზმის გარკვეულწილად გამარტივებით, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ სფერული წვიმის წვეთები პრიზმის როლს ასრულებენ ნიუტონის ექსპერიმენტში სინათლის სპექტრად დაშლის შესახებ.

სივრცითი სიმეტრიის გამო ცისარტყელა ჩანს ნახევარწრის სახით, რომლის გახსნის კუთხით დაახლოებით 42 °, დამკვირვებელი (სურ. 303) უნდა იყოს მზესა და წვიმის წვეთებს შორის, ზურგით მზისკენ.

ატმოსფეროში ფერების მრავალფეროვნება აიხსნება ნიმუშებით სინათლის გაფანტვასხვადასხვა ზომის ნაწილაკებზე. იმის გამო, რომ ლურჯი უფრო მეტად არის მიმოფანტული, ვიდრე წითელი, დღის განმავლობაში, როდესაც მზე ჰორიზონტზე მაღლა დგას, ჩვენ ვხედავთ ცისფერ ცას. ამავე მიზეზით, ჰორიზონტთან ახლოს (მზის ჩასვლისას ან მზის ამოსვლისას) მზე ხდება წითელი და არა ისეთი კაშკაშა, როგორც ზენიტში. ფერადი ღრუბლების გამოჩენა ასევე დაკავშირებულია ღრუბელში სხვადასხვა ზომის ნაწილაკების მიერ სინათლის გაფანტვასთან.

ლიტერატურა

ჟილკო, ვ.ვ. ფიზიკა: სახელმძღვანელო. შემწეობა მე-11 კლასში. ზოგადი განათლება ინსტიტუტები რუსულით. ენა. ტრენინგი სწავლის 12 წლიანი ვადით (საბაზო და კვალიფიკაციის ამაღლება) / ვ.ვ. ჟილკო, ლ.გ. მარკოვიჩი. - მინსკი: ნარ. ასვეტა, 2008. - S. 334-337.

ატმოსფეროში ოპტიკური ფენომენების მრავალფეროვნება განპირობებულია სხვადასხვა მიზეზით. ყველაზე გავრცელებული ფენომენი მოიცავს ელვას და ძალიან თვალწარმტაცი ჩრდილოეთ და სამხრეთ ავრორა. გარდა ამისა, განსაკუთრებით საინტერესოა ცისარტყელა, ჰალო, პარჰელიონი (ცრუ მზე) და რკალი, გვირგვინი, ბროკენის ჰალოები და მოჩვენებები, მირაჟები, წმინდა ელმოს ცეცხლი, მანათობელი ღრუბლები, მწვანე და ბინდის სხივები. ცისარტყელა ყველაზე ლამაზი ატმოსფერული ფენომენია. ჩვეულებრივ, ეს არის უზარმაზარი თაღი, რომელიც შედგება მრავალ ფერადი ზოლებისგან, შეინიშნება, როდესაც მზე ანათებს ცის მხოლოდ ნაწილს და ჰაერი გაჯერებულია წყლის წვეთებით, მაგალითად, წვიმის დროს. მრავალფერადი რკალი განლაგებულია სპექტრის თანმიმდევრობით (წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ცისფერი, ინდიგო, იისფერი), მაგრამ ფერები თითქმის არასოდეს არის სუფთა, რადგან ზოლები ერთმანეთს ემთხვევა. როგორც წესი, ცისარტყელების ფიზიკური მახასიათებლები მნიშვნელოვნად განსხვავდება და, შესაბამისად, ისინი ძალიან მრავალფეროვანია გარეგნულად. მათი საერთო მახასიათებელია ის, რომ რკალის ცენტრი ყოველთვის განლაგებულია მზიდან დამკვირვებლისკენ დახაზულ სწორ ხაზზე. ლავის ცისარტყელა არის რკალი, რომელიც შედგება ყველაზე ნათელი ფერებისაგან - გარედან წითელი და შიგნიდან მეწამული. ზოგჯერ მხოლოდ ერთი რკალი ჩანს, მაგრამ ხშირად მეორადი ჩნდება მთავარი ცისარტყელის გარედან. მას არ აქვს ისეთი ნათელი ფერები, როგორც პირველი, და მასში წითელი და მეწამული ზოლები ცვლის ადგილს: წითელი მდებარეობს შიგნით.

მთავარი ცისარტყელის ფორმირება აიხსნება ორმაგი რეფრაქციით და მზის სხივების ერთჯერადი შიდა არეკლით. წყლის წვეთში (A) შეღწევისას სინათლის სხივი ირღვევა და იშლება, როგორც პრიზმაში გავლისას. შემდეგ ის აღწევს წვეთების საპირისპირო ზედაპირს, აირეკლება მისგან და გამოდის წვეთიდან გარედან. ამ შემთხვევაში, სინათლის სხივი, სანამ დამკვირვებელს მიაღწევს, მეორედ ირღვევა. საწყისი თეთრი სხივი იშლება სხვადასხვა ფერის სხივებად, განსხვავების კუთხით 2°. როდესაც იქმნება გვერდითი ცისარტყელა, ხდება ორმაგი რეფრაქცია და მზის სხივების ორმაგი არეკვლა. ამ შემთხვევაში, სინათლე ირღვევა, შეაღწევს წვეთს შიგნით მისი ქვედა ნაწილის გავლით და აირეკლება წვეთის შიდა ზედაპირიდან ჯერ B წერტილში, შემდეგ C წერტილში. D წერტილში სინათლე ირღვევა და ტოვებს ვარდნა დამკვირვებლისკენ. როდესაც წვიმა ან ნისლი აყალიბებს ცისარტყელას, სრული ოპტიკური ეფექტი მიიღწევა ყველა წყლის წვეთების კომბინირებული ეფექტით, რომელიც კვეთს ცისარტყელას კონუსის ზედაპირს დამკვირვებელთან მწვერვალზე. თითოეული წვეთის როლი წარმავალია. ცისარტყელას კონუსის ზედაპირი რამდენიმე ფენისგან შედგება. სწრაფად გადაკვეთს მათ და გადის კრიტიკული წერტილების სერიას, თითოეული წვეთი მყისიერად ანადგურებს მზის სხივს მთელ სპექტრში მკაცრად განსაზღვრული თანმიმდევრობით - წითელიდან მეწამულამდე. მრავალი წვეთი ერთნაირად კვეთს კონუსის ზედაპირს, ასე რომ ცისარტყელა დამკვირვებელს უწყვეტად ეჩვენება როგორც მის რკალის გასწვრივ, ისე მის გასწვრივ. ჰალო - თეთრი ან მოლურჯო სინათლის რკალი და წრეები მზის ან მთვარის დისკის გარშემო. ისინი გამოწვეულია ატმოსფეროში ყინულის ან თოვლის კრისტალების მიერ სინათლის გარდატეხის ან არეკვლის შედეგად. კრისტალები, რომლებიც ქმნიან ჰალოს, განლაგებულია წარმოსახვითი კონუსის ზედაპირზე, რომლის ღერძი მიმართულია დამკვირვებლიდან (კონუსის ზემოდან) მზისკენ. გარკვეულ პირობებში, ატმოსფერო გაჯერებულია პატარა კრისტალებით, რომელთაგან ბევრი სახე მართკუთხედს ქმნის მზეზე, დამკვირვებელთან და ამ კრისტალებთან გამავალ სიბრტყესთან. ასეთი ასპექტები ასახავს შემომავალ სინათლის სხივებს 22°-იანი გადახრით, ქმნიან ჰალოს, რომელიც შიგნიდან მოწითალოა, მაგრამ ის ასევე შეიძლება შედგებოდეს სპექტრის ყველა ფერისგან. ნაკლებად გავრცელებულია ჰალო, რომლის კუთხური რადიუსია 46°, რომელიც მდებარეობს კონცენტრულად 22° ჰალოს გარშემო. მის შიდა მხარეს ასევე აქვს მოწითალო ელფერი. ამის მიზეზი ასევე არის სინათლის გარდატეხა, რომელიც ამ შემთხვევაში ხდება ბროლის სახეებზე, რომლებიც ქმნიან სწორ კუთხეებს. ასეთი ჰალოს რგოლის სიგანე აღემატება 2,5?. ორივე 46-გრადუსიანი და 22-გრადუსიანი ჰალოები, როგორც წესი, ყველაზე კაშკაშაა ბეჭდის ზედა და ქვედა ნაწილში. იშვიათი 90 გრადუსიანი ჰალო არის სუსტად მანათობელი, თითქმის უფერო რგოლი, რომელსაც აქვს საერთო ცენტრი დანარჩენ ორ ჰალოსთან. თუ ის ფერადია, ბეჭდის გარედან აქვს წითელი ფერი. ამ ტიპის ჰალოს წარმოშობის მექანიზმი ბოლომდე არ არის განმარტებული. პარჰელია და რკალი. პარჰელიური წრე (ან ცრუ მზის წრე) - თეთრი რგოლი, რომელიც ორიენტირებულია ზენიტის წერტილში, რომელიც გადის მზეზე ჰორიზონტის პარალელურად. მისი ფორმირების მიზეზი არის მზის შუქის ასახვა ყინულის კრისტალების ზედაპირის კიდეებიდან. თუ კრისტალები საკმარისად თანაბრად არის განაწილებული ჰაერში, ხილული ხდება სრული წრე. პარჰელია, ანუ ცრუ მზეები, მზის მსგავსი კაშკაშა ლაქებია, რომლებიც წარმოიქმნება პარჰელიური წრის ჰალოსთან გადაკვეთის წერტილებში, რომელთა კუთხური რადიუსია 22?, 46? და 90?. ყველაზე ხშირად წარმოქმნილი და ყველაზე კაშკაშა პარჰელიონი იქმნება 22-გრადუსიანი ჰალოს კვეთაზე, რომელიც ჩვეულებრივ ცისარტყელის თითქმის ყველა ფერშია შეღებილი. ცრუ მზეები 46- და 90-გრადუსიანი ჰალოების კვეთებზე გაცილებით ნაკლებად შეინიშნება. პარჰელიებს, რომლებიც წარმოიქმნება 90 გრადუსიანი ჰალოების კვეთაზე, ეწოდება პარანთელია, ანუ ცრუ მზე. ზოგჯერ ჩანს ანთელიუმი (მზე-მზე) - ნათელი ლაქა, რომელიც მდებარეობს პარჰელიონის რგოლზე ზუსტად მზის საპირისპიროდ. ვარაუდობენ, რომ ამ ფენომენის მიზეზი მზის სინათლის ორმაგი შიდა არეკლია. არეკლილი სხივი მიჰყვება იმავე გზას, როგორც დაცემის სხივი, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. ცირკუმზენიტალური რკალი, რომელსაც ზოგჯერ არასწორად უწოდებენ 46-გრადუსიანი ჰალოს ზედა ტანგენტს, არის 90? ან ნაკლები, ცენტრით ზენიტზე, დაახლოებით 46° მზეზე. ის იშვიათად ჩანს და მხოლოდ რამდენიმე წუთის განმავლობაში, აქვს ნათელი ფერები და წითელი ფერი შემოიფარგლება რკალის გარე მხარეს. ცირკუმზენიტალური რკალი გამოირჩევა შეფერილობით, სიკაშკაშით და მკაფიო კონტურებით. ჰალო ტიპის კიდევ ერთი საინტერესო და ძალიან იშვიათი ოპტიკური ეფექტია ლოვიცის რკალი. ისინი წარმოიქმნება პარჰელიის გაგრძელებად 22-გრადუსიან ჰალოსთან კვეთაზე, გადიან ჰალოს გარე მხრიდან და ოდნავ ჩაზნექილი არიან მზისკენ. მოთეთრო სინათლის სვეტები, ისევე როგორც სხვადასხვა ჯვრები, ზოგჯერ ჩანს გამთენიისას ან შებინდებისას, განსაკუთრებით პოლარულ რეგიონებში და შეიძლება თან ახლდეს როგორც მზეს, ასევე მთვარეს. ზოგჯერ შეიმჩნევა მთვარის ჰალოები და ზემოთ აღწერილის მსგავსი სხვა ეფექტები, ყველაზე გავრცელებული მთვარის ჰალო (მთვარის გარშემო) კუთხის რადიუსით 22?. ცრუ მზეების მსგავსად, ყალბი მთვარეები შეიძლება წარმოიშვას. გვირგვინები, ან გვირგვინები, არის პატარა კონცენტრული ფერის რგოლები მზის, მთვარის ან სხვა კაშკაშა ობიექტების გარშემო, რომლებიც დროდადრო შეინიშნება, როდესაც სინათლის წყარო არის გამჭვირვალე ღრუბლების მიღმა. გვირგვინის რადიუსი ჰალოს რადიუსზე მცირეა და არის დაახლ. 1-5?, ლურჯი ან მეწამული ბეჭედი ყველაზე ახლოს არის მზესთან. კორონა წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც სინათლე იფანტება წყლის პატარა წვეთებით, რომლებიც ქმნიან ღრუბელს. ზოგჯერ გვირგვინი ჰგავს მანათობელ ლაქას (ან ჰალო) მზის (ან მთვარის) გარშემო, რომელიც მთავრდება მოწითალო რგოლით. სხვა შემთხვევაში, ჰალოს გარეთ ჩანს, სულ მცირე, ორი კონცენტრული რგოლი დიდი დიამეტრით, ძალიან სუსტად შეფერილი. ამ ფენომენს თან ახლავს მოლურჯო ღრუბლები. ზოგჯერ ძალიან მაღალი ღრუბლების კიდეები შეღებილია ნათელი ფერებით. გლორია (ჰალოები). განსაკუთრებულ პირობებში წარმოიქმნება უჩვეულო ატმოსფერული მოვლენები. თუ მზე დამკვირვებლის უკან დგას და მისი ჩრდილი დაპროექტებულია ახლომდებარე ღრუბლებზე ან ნისლის ფარდაზე, ატმოსფეროს გარკვეული მდგომარეობის ქვეშ, ადამიანის თავის ჩრდილის გარშემო, შეგიძლიათ იხილოთ ფერადი მანათობელი წრე - ჰალო. ჩვეულებრივ, ასეთი ჰალო იქმნება ბალახიან გაზონზე ნამის წვეთებით სინათლის არეკვლის გამო. გლორია ასევე საკმაოდ გავრცელებულია იმ ჩრდილის ირგვლივ, რომელსაც თვითმფრინავი აყენებს ქვემო ღრუბლებს. ბროკენის აჩრდილები. დედამიწის ზოგიერთ რეგიონში, როდესაც დამკვირვებლის ჩრდილი გორაზე, მზის ამოსვლისას ან მზის ჩასვლისას, მის უკან ეცემა ღრუბლებზე, რომლებიც მდებარეობს მცირე მანძილზე, ვლინდება გასაოცარი ეფექტი: ჩრდილი იძენს კოლოსალურ ზომებს. ეს გამოწვეულია ნისლში წყლის უმცირესი წვეთებით სინათლის არეკვით და გარდატეხით. აღწერილ ფენომენს გერმანიაში ჰარცის მთებში მწვერვალის მიხედვით უწოდებენ "ბროკენის აჩრდილს". მირაჟები არის ოპტიკური ეფექტი, რომელიც გამოწვეულია სინათლის გარდატეხით სხვადასხვა სიმკვრივის ჰაერის ფენებში გავლისას და გამოიხატება ვირტუალური გამოსახულების სახით. ამ შემთხვევაში, შორეული ობიექტები შეიძლება აღმოჩნდეს აწეული ან დაშვებული მათი რეალური პოზიციის მიმართ, ასევე შეიძლება დამახინჯდეს და შეიძინოს არარეგულარული, ფანტასტიკური ფორმები. მირაჟები ხშირად შეინიშნება ცხელ კლიმატში, მაგალითად, ქვიშიან დაბლობებზე. დაბალი მირაჟები ხშირია, როდესაც შორეული, თითქმის ბრტყელი უდაბნოს ზედაპირი ღია წყლის იერს იძენს, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დანახულია ოდნავ მაღლიდან ან უბრალოდ გახურებული ჰაერის ფენის ზემოთ. მსგავსი ილუზია, როგორც წესი, ჩნდება გახურებულ მოასფალტებულ გზაზე, რომელიც შორს მდებარე წყლის ზედაპირს ჰგავს. სინამდვილეში, ეს ზედაპირი ცის ანარეკლია. თვალის დონის ქვემოთ ამ „წყალში“ შესაძლოა აღმოჩნდეს საგნები, ჩვეულებრივ თავდაყირა. „ჰაერის ნამცხვარი“ იქმნება გაცხელებული მიწის ზედაპირის ზემოთ, ხოლო დედამიწასთან ყველაზე ახლოს მდებარე ფენა ყველაზე გახურებულია და იმდენად იშვიათია, რომ მასში გამავალი სინათლის ტალღები დამახინჯებულია, რადგან მათი გავრცელების სიჩქარე მერყეობს საშუალო სიმკვრივის მიხედვით. უმაღლესი მირაჟები ნაკლებად გავრცელებული და უფრო თვალწარმტაცია, ვიდრე ქვედა მირაჟები. შორეული ობიექტები (ხშირად ზღვის ჰორიზონტის ქვემოთ) ცაზე თავდაყირა ჩნდება და ზოგჯერ ზემოთ იმავე ობიექტის პირდაპირი გამოსახულებაც ჩნდება. ეს ფენომენი დამახასიათებელია ცივ რეგიონებში, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ხდება ტემპერატურის მნიშვნელოვანი ინვერსია, როდესაც ჰაერის თბილი ფენა ცივ ფენაზე მაღლა დგას. ეს ოპტიკური ეფექტი ვლინდება არაერთგვაროვანი სიმკვრივის მქონე ჰაერის ფენებში მსუბუქი ტალღების წინა ნაწილის გავრცელების რთული ნიმუშების შედეგად. ძალიან უჩვეულო მირაჟები ხდება დროდადრო, განსაკუთრებით პოლარულ რეგიონებში. როდესაც მირაჟები ხდება ხმელეთზე, ხეები და ლანდშაფტის სხვა კომპონენტები თავდაყირა დგება. ყველა შემთხვევაში ზედა მირაჟებში ობიექტები უფრო ნათლად ჩანს, ვიდრე ქვედაში. როდესაც ორი ჰაერის მასის საზღვარი ვერტიკალური სიბრტყეა, ზოგჯერ შეინიშნება გვერდითი მირაჟები. წმინდა ელმოს ცეცხლი. ზოგიერთი ოპტიკური ფენომენი ატმოსფეროში (მაგალითად, სიკაშკაშე და ყველაზე გავრცელებული მეტეოროლოგიური ფენომენი - ელვა) ელექტრული ხასიათისაა. გაცილებით ნაკლებად გავრცელებულია სენტ ელმოს ცეცხლი - მანათობელი ღია ცისფერი ან მეწამული ჯაგრისები 30 სმ-დან 1 მ ან მეტ სიგრძემდე, ჩვეულებრივ ანძების თავზე ან ზღვაზე გემების ეზოების ბოლოებზე. ზოგჯერ ჩანს, რომ გემის მთელი გაყალბება დაფარულია ფოსფორით და ანათებს. ელმოს ხანძარი ხანდახან ჩნდება მთის მწვერვალებზე, ასევე შუბებსა და მაღალი შენობების მკვეთრ კუთხეებზე. ეს ფენომენი არის ფუნჯის ელექტრული გამონადენი ელექტრული გამტარების ბოლოებზე, როდესაც ელექტრული ველის სიძლიერე მნიშვნელოვნად იზრდება მათ გარშემო ატმოსფეროში. Will-o'-the-wisps არის სუსტი მოლურჯო ან მომწვანო ბზინვარება, რომელიც ზოგჯერ ჩანს ჭაობებში, სასაფლაოებსა და საძვალოებში. ისინი ხშირად ჩნდებიან, როგორც მშვიდად იწვის, არ აცხელებს, სანთლის ალი, რომელიც ამაღლებულია მიწიდან დაახლოებით 30 სმ სიმაღლეზე, რომელიც ერთი წუთით ტრიალებს ობიექტზე. სინათლე თითქოს სრულიად გაუგებარია და, როგორც დამკვირვებელი უახლოვდება, თითქოს სხვა ადგილას გადადის. ამ ფენომენის მიზეზი არის ორგანული ნარჩენების დაშლა და ჭაობის გაზის მეთანის (CH 4) ან ფოსფინის (PH 3) სპონტანური წვა. მოხეტიალე ნათურებს განსხვავებული ფორმა აქვთ, ზოგჯერ სფერულიც კი. მწვანე სხივი - ზურმუხტისფერი მწვანე მზის ნათება იმ მომენტში, როდესაც მზის ბოლო სხივი ქრება ჰორიზონტის ქვემოთ. მზის შუქის წითელი კომპონენტი პირველი ქრება, ყველა დანარჩენი თანმიმდევრობით მიჰყვება, ხოლო ზურმუხტისფერი მწვანე რჩება ბოლოს. ეს ფენომენი ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მზის დისკის მხოლოდ კიდე რჩება ჰორიზონტის ზემოთ, წინააღმდეგ შემთხვევაში ფერების ნაზავია. კრეპუსკულური სხივები არის მზის სინათლის განსხვავებული სხივები, რომლებიც ხილული ხდება, როდესაც ისინი ანათებენ მტვერს მაღალ ატმოსფეროში. ღრუბლების ჩრდილები ქმნიან ბნელ ზოლებს და მათ შორის სხივები ვრცელდება. ეს ეფექტი ხდება მაშინ, როდესაც მზე ჰორიზონტზე დაბლა დგას გამთენიისას ან მზის ჩასვლის შემდეგ.