Кольцо вокруг солнца: примета «к дождю», которая работает по науке

Примету «кольцо вокруг солнца — к дождю» знают все, и обычно такие приметы разваливаются при первой проверке. Эта — не разваливается. У неё есть физика, и она работает примерно в двух случаях из трёх.

Человек на носу поднимает телефон, чтобы снять берег, и вдруг разворачивается в обратную сторону: вокруг солнца — кольцо. Ровное, белёсое, в полнеба. Через минуту вверх смотрит вся палуба, и кто-нибудь обязательно произносит: «К дождю».

Это гало — кольцо радиусом 22 градуса вокруг солнца (бывает и вокруг луны). Свет преломляется в ледяных кристаллах перистых облаков на высоте пять–десять километров. И примета тут — редкий случай, когда народная метеорология дословно совпадает с учебником синоптики: облака, дающие гало, часто выходят на небо перед тёплым фронтом, а тёплый фронт приносит осадки в ближайшие сутки. У кольца есть и красивая механика, и настоящий прогнозный смысл.

Лёд над летним морем

Внизу лето и палуба, нагретая солнцем, а кольцо сделано изо льда — этот контраст мне, сам не знаю почему, нравится в гало больше всего. Перистые облака висят там, где мороз в любой сезон, и состоят из шестигранных ледяных кристалликов — крошечных призм. Луч входит через одну боковую грань, выходит через другую; между ними 60 градусов, и отклонить свет меньше чем на 22 градуса такая призма не способна. Физики называют это углом минимального отклонения. Кристаллы в облаке висят как попало, лучи разлетаются во все стороны — но возле 22 градусов они сгущаются, и на небе прорисовывается кольцо.

Отсюда две детали, по которым гало опознаётся безошибочно. Небо внутри кольца заметно темнее, чем сразу за ним: раз меньше 22 градусов лучи не отклоняются, этой зоне света просто не достаётся. А внутренний край кольца красноватый: красный преломляется слабее остальных цветов и ложится ближе к солнцу. У радуги красный снаружи — здесь всё наоборот.

Почему «к дождю» действительно работает

Тёплый фронт устроен как очень пологий клин: тёплый воздух наползает на холодный и медленно скользит вверх по его склону. Наклон так мал, что верхушка клина — та самая перистая облачность — убегает вперёд от линии дождя на сотни километров. Поэтому небо перед фронтом меняется по расписанию: сначала отдельные перистые «коготки», потом они сливаются в сплошную молочную пелену — в ней гало и живёт, — потом облака опускаются, плотнеют, солнце гаснет, и начинается дождь. От пелены с кольцом до осадков обычно проходит 12–24 часа; быстрый фронт укладывается и в шесть–восемь.

Кольцо — это фронт, который уже виден. Просто не на горизонте, откуда мы привыкли ждать погоду на воде, а прямо над головой, за сутки до прихода. У моря вообще всё по расписанию — у ветра, например, оно суточное, у фронта вот такое.

Честная оговорка

«Часто» не значит «всегда». Перистая облачность бывает и без всякого фронта: обрывки дальних гроз, расплывшиеся следы самолётов, просто влага на высоте. Кольцо в таком небе появится точно такое же — а дождя не будет. Поэтому морская логика простая: гало — это не прогноз, а повод открыть прогноз. Что именно там смотреть и как читать цифры ветра и волнения — разбирали отдельно. А если фронт подтвердится, станет понятно, почему назавтра капитан может перенести выход, хотя море с виду тихое: капитан видит ту же картину, только в цифрах.

И да, гало — совсем не редкость. В средних широтах его видно десятки дней в году, заметно чаще радуги. Просто мало кто без повода задирает голову к солнцу.

Как не спутать с венцом

Рядом с солнцем живёт ещё одно кольцо — венец, и путают их постоянно. Венец — маленький радужный диск вплотную к светилу, чаще всего вокруг луны сквозь тонкую облачность; его рисуют капли воды, и механизм там другой — дифракция. Гало огромное: 22 градуса — это примерно растопыренная ладонь на вытянутой руке, от большого пальца до мизинца, и ещё чуть-чуть. Кольцо едва отходит от солнца — венец. До кольца от солнца целая ладонь — гало.

Практическая мелочь с палубы: солнце при этом лучше закрыть — пальцем, козырьком, мачтой. Глазам прямой взгляд в ту сторону не полезен, а кольцо без заслонки всё равно тонет в засветке. Да и на фото так выходит заметно лучше.

Ложные солнца — бонус для внимательных

У гало большая семья, и второй по известности её член — паргелии, «ложные солнца»: два ярких пятна по бокам от настоящего, на тех же 22 градусах и на той же высоте над горизонтом. Они появляются, когда кристаллы перестают кувыркаться и планируют плашмя, как листья: плоские шестиугольные пластинки выстраиваются горизонтально, и вместо ровного кольца свет собирается в два пятна. Ловить их лучше при низком солнце, утром или ближе к вечеру; бывают они и вместе с кольцом, и сами по себе.

Морякам прошлых веков ложные солнца казались знаком посерьёзнее простого кольца. Так это по статистике или нет — точных данных у меня нет, честно. Физика в любом случае одна: лёд, свет и геометрия.

У меня в телефоне за пару сезонов собралась целая папка таких колец — и на доброй половине кадров в углу торчит мой же палец, которым я закрывал солнце. Дождь после них случался, к слову, не каждый раз. Но зонт на следующий день я с тех пор беру.