Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra

Egidijus Rimkus „Meteorologijos įvadas“Itin sudėtingas viršutinis miražas, kurio metu matoma daug iškreiptų ir nuolat besikeičiančiųobjekto vaizdų, yra vadinamas Fata Morgana.Optiniai reiškiniai debesyseĮvairūs optiniai reiškiniai gali būti matomi debesyse, rūke ar krintančiuose krituliuose. Visišie reiškiniai formuojasi dėl matomojo spektro elektromagnetinių bangų refrakcijos, difrakcijos irinterferencijos vandens lašeliuose ar ledo kristaluose. Koks optinis reiškinys formuosis, priklausonuo tam tikroje vietoje vyraujančių lašelių ar kristalų dydžio santykio su jį pasiekiančios bangosilgiu.Difrakcija – tai elektromagnetinių bangų (taip pat ir šviesos), einančių pro kliūčių kraštą,nukrypimas nuo tiesiaeigės sklidimo krypties.Interferencija – vienu metu erdvėje sklindančių koherentiškų bangų amplitudės kaita dėltarpusavio sąveikos.Iš ledo kristalų sudarytų plunksniniuose sluoksniniuose (Cs), daug rečiau plunksniniuose(Ci), debesyse susidaro halas. Halas – tai dėl Saulės ar Mėnulio spindulių lūžimo bei atsispindėjimoledo kristaluose susidarantys lankai bei dėmės danguje, dažnai silpnai nuspalvintos vaivorykštėsspalvomis. Yra daug halo rūšių. Tai įvairaus tipo lankai apie Saulę bei Mėnulį, netikros saulės arSaulės stulpai.Dažniausiai ledo kristalai būna šešiabriaunių prizmių ar šešiakampių plokštelių pavidalo.Krisdami kristalai orientuojasi tokiu būdu, jog oro pasipriešinimas jų kritimui būtų maksimalus.Dažniausiai ir šešiabriaunių prizmių pagrindinė ašis, ir plokštelių plokštumos būna orientuotoslygiagrečiai žemės paviršiui, tačiau krisdamos jos svyruoja arba sukasi apie savo ašį ir kristalųorientacija šviesos spindulių atžvilgiu tampa chaotiška. Antra vertus, jei plokštelės formos kristalaiyra gana dideli, jiems krintant, jų pagrindas neretai išlieka horizontalus žemės paviršiui.Kai šviesos spindulys pereina ledo kristalą, jis lūžta du kartus: įeidamas į jį ir išeidamas.Kadangi skirtingo ilgio elektromagnetinės bangos lūžta nevienodu kampu, išeidamos iš ledokristalo jos suformuoja spalvų spektrą. Pradinės spindulio sklidimo krypties pasikeitimo kampaspriklauso nuo spindulio kelio per kristalą pobūdžio. Jei spindulys sklinda pro gretimus dušešiabriaunio ledo kristalo šonus (tarp jų yra 60° kampas), tai jis nuo pradinės judėjimo trajektorijosatlinksta per 22° (kampas kiek kinta priklausomai nuo bangos ilgio), o jei per šoną ir pagrindą (tarpjų yra 90° kampas) – per 46° (8.3 pav.).8.3 pav. Šviesos spindulio lūžimas šešiabriaunės prizmės formos ledo kristaluoseDažniausiai pasitaikanti halo forma yra 22° kampinio dydžio spindulio ratas apie Saulės arMėnulio diską (8.4 pav.). Vidinis rato pakraštys įgauna gan ryškų raudoną atspalvį, išorinis – daugblankesnį violetinį. Palankiausios sąlygos tokio tipo halui formuotis yra tuomet, kai debesissudarytas iš panašaus dydžio atsitiktinai orientuotų šešiabriaunių prizmių. Sklisdama šviesa lūžtatarp prizmės šonų. Plotas tarp Saulės ir halo lanko yra tamsesnis, nes spinduliai, lūžę ten esančiuosekristaluose, nepasiekia mūsų akių.Daug rečiau matomas 46° kampinio dydžio halas. Šiuo atveju šviesa sklinda per ledokristalų prizmės šoną ir pagrindą. Tokio tipo halas formuojasi tada, kai šešiabriaunės prizmės yratrumpesnės, t. y. pagrindo ir prizmės šoninių plokštumų plotai yra panašūs. Tada tikėtina, jogspindulys sklis tarp dviejų 90° kampu išsidėsčiusių plokštumų.132