Светово́й (или со́лнечный) столб — визуальное атмосферное явление, оптический эффект, который представляет собой вертикальную полосу света, тянущуюся вверх 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 приводят к появлению солнечного столба, 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.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2d/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%B1..jpg/346px-%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%B1..jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f2/Light_Pillars_Scheme.svg/220px-Light_Pillars_Scheme.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Antarctic-light_112_hg.jpg/346px-Antarctic-light_112_hg.jpg)
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 (находящихся визуально вблизи горизонта) 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].
Изображения
править-
Световые столбы от искусственных источников света над городом Норт-Бей (Онтарио, Канада)
-
Столбы над двумя яркими прожекторами в Фэрбанксе (Аляска, США)
-
Солнечный столб на закате в пустыне (Тусон, Аризона, США)
-
Солнечный столб в Липецке, Российская Федерация
-
Солнечный столб в Сан-Франциско (США)
-
Световые столбы зимней ночью в г. Ларами (Вайоминг, США)
-
Световые столбы январской ночью над Стокгольмом (Швеция)
-
Солнечный столб в Западной Виргинии
См. также
правитьПримечания
править- ↑ 1 2 Les Cowley. Venus Pillars . Дата обращения: 29 января 2017.
- ↑ В Свердловской области заметили световые столбы Архивная копия от 1 ноября 2021 на Wayback Machine // Погода Mail.ru. 31.10.2021.
- ↑ В Тюменской области заметили световой лес Архивная копия от 1 ноября 2021 на Wayback Machine // Погода Mail.ru. 31.10.2021.
- ↑ Kenneth Sassen. Polarization and Brewster angle properties of light pillars (англ.) // Journal of the Optical Society of America A. — Vol. 4. — P. 570—580. — doi:10.1364/JOSAA.4.000570. Архивировано 2 февраля 2017 года.
Литература
править- Зверева С. В. В мире солнечного света. — Л. : Гидрометеоиздат, 1988. — 160 с.
Ссылки
править- Введение в солнечные столбы (англ.)
- Объяснения и изображения (англ.)
- Чем световые столбы отличаются от северных сияний? gismeteo.ru (10 ноября 2015).