Halas

Halas – (iš graik. kalbos ἅλως – ratilas, aura, aureolė) tai optinis reiškinys, susidarantis lūžtant ir atsispindint šviesos spinduliams plunksninių ir plunksninių sluoksninių debesų šešiabriauniuose prizmės formos ledo kristaluose. Kartais halas gali pasirodyti esant persišviečiančiant ledo rūkui arba galingo kamuolinio debesies viršuje, kai Saulės spinduliai prasiskverbia per išsklaidytą jo viršūnę. Halo formos gali būti įvairios: balsvi vaivorykštiniai šviesos ratilai, lankai, juostos, stulpai, kryžiai, dėmės, netikros saulės (parheliai) aplink Saulės ar Mėnulio diską. Iš viso yra užfiksuota apie 50 įvairių halo formų. Lietuvoje halas aplink Saulę susidaro 40-60 kartų per metus, o aplink Mėnulį – 15–20 kartų. Dar keletą kartų galima pastebėti netikras saules, atskiras halo dalis – stulpus ir lankus.

Istorija

Senovėje įvairios halo formos, kaip ir kiti gamtos reiškiniai, žadindavo žmonių vaizduotes. Šiam optiniam reiškiniui suteikdavo magiškų savybių, ypač danguje pasirodantiems kryžiams. "Pasirodė ženklas: saulė skritulyje, o vidury skritulio kryžius, o vidury kryžiaus saulė, o už skritulio dvi saulės, o virš saulės, be skritulio, dar ir lankas..." (1104 m.).
1551 m. Ispanijos karaliaus Karolio V kariuomenė apsupo Prūsijos tvirtovę Magdeburgą. Ilgiau kaip metus truko apsiaustis. Tvirtovėje prasidėjo badas, žmonės mirė nuo ligų. Ispanams vadovavęs Moricas Saksonietis siūlė prūsams pasiduoti, bet kiekvieną kartą gaudavo griežtą atsisakymą ,,Dievas su mumis, jis mums padės!" – kartodavo citadelės gynėjai. Kai, įsakius kariuomenės vadui, ispanai turėjo kilti į lemiamą šturmą, danguje pasirodė trys ryškiai spindinčios saulės, tai buvo nelaukta ir nepaprasta, todėl prietaringi ispanai nesiryžo šturmuoti. Išsigando ir Moricas Saksonietis. „Dievas iš tikrųjų jiems padeda!" – tarė jis ir pasitraukė su kariuomene.

Halo susidarymas

Debesyse plūduriuoja nesuskaičiuojama daugybė taisyklingų šešiabriaunių kristalų (monokristalų). Jų dydis gali būti nuo 0,025 iki 0,25 mm. Gerai žinoma, kad prizmė gali išskaidyti baltą Saulės šviesą į sudedamąsias spalvas – spektrą (šviesos dispersija). Ledo monokristalai, panašiai kaip mažytės prizmės, laužia ir atlenkia Saulės šviesos spindulius, todėl halo reiškiniai būna spalvoti. Kampas, kuriuo atlenkiami šviesos spinduliai, priklauso ne tik nuo prizmės viršūnės kampo, bet ir nuo pačių spindulių kritimo kampo. Kad susidarytų uždari halo ratilai, ledo kristalai turi būti maži (25–50 µm), o orientacija Saulės spindulių atžvilgiu – chaotiška. Todėl šviesos spinduliai ne tik lūžta, bet dar ir išsisklaido į visas puses spalvotais spinduliais priklausomai nuo to, kokiu kampu jie pasiekė ledo kristalą (šis kampas gali būti nuo 0° iki 90°).

22° halas

Dažniausiai yra matomi 22° kampinio regimojo spindulio ratilas. 22° halą kuria didesni (~200 µm) strypelių formos ledo kristalai.

46° halas

46° kampinio dydžio halas susidaro daug rečiau nei mažasis 22° ratas, nes Saulės spinduliai turi lūžti ledo kristaluose, turinčiuose kompaktišką (artimą kubiniam) pavidalą arba jų pagrindas turi būti netgi didesnis už šoninę sienelę. 46° halas matomas esant Saulei ne aukščiau kaip 30° virš horizonto.

Netikros saulės (parheliai)

Kai debesyse ledo kristalai ima stambėti (iki 200 µm ir daugiau) ir atsiranda įvairesnių jų formų (plokštelių, strypelių, sulipusių piramidžių ir pan.), leisdamiesi jie „orientuojasi“ – plokštelės plokščiąja puse, o strypeliai ilgąja ašimi lygiagrečiai su Žėmės paviršiumi. Tada Saulei tekant ir leidžiantis 22° ratilo išorėje susidaro spalvoti stulpai ir lankai, o ant halo rato – netikros saulės (parheliai). Jos išsidėsto iš abiejų pusių tokiame pat aukštyje kaip ir tikroji Saulė lygiagrečiai su horizontu.
Baltos netikros saulės susidaro atsispindint Saulės šviesai nuo ledo kristalų, o spalvotos - kai kristaluose spinduliai ne tik lūžta (įeidami ir išeidami iš kristalo), bet ir dar ne kartą atsispindi nuo vidinių kristalo sienelių. Iš vidinės, atkreiptos į tikrąją Saulę, pusės netikros saulės būna raudonos, o iš išorės – balzganai melsvos. Nuo išorinio netikros saulės krašto būna nutįsusi 20° ilgio šviesi uodega (todėl netikra saulė dažnai painiojama su kometa).
Priešingoje dangaus skliauto pusėje susidaro ryški balta dėmė - priešsaulis (antihelis). Analogiškai susidaro netikrieji mėnuliai (paraselenos) ir priešmėnulis (antiselena). Kartu su netikromis saulėmis gali būti matomos ir kitos retos halo formos: liestiniai lankai, horizontalus ratilai, Saulės stulpai, kryžiai. Skrendant lėktuvu galima pamatyti po tikrąja Saule esančią apatinę netikrąją saulę.

Zenitinis liestinis lankas

Zenitinis liestinis lankas – tai tiesiai virš galvos, beveik zenite esantis, ryškus spalvingas puslankis, išlinkęs į priešingą nuo Saulės pusę. Jis tarsi liečia 46° ratilo viršutinę dalį. Įspūdį sustiprina dar ir tai, kad regimasis debesų sluoksnio storis zenite yra mažiausias, tad atrodo lyg zenitinis lankas švytėtų giedrame danguje. Zenitinį lanką, kaip ir parhelius, sudaro tos pačios horizontaliai orientuotos ledo kristalų plokštelės, tačiau šiuo atveju šviesą laužia stačiakampė jų briauna. Zenitinis liestinis lankas pasirodo Saulei esant ne aukščiau kaip 32° virš horizonto.

Saulės stulpai

Stulpai dažniausiai pasirodo Saulei arba Mėnuliui esant netoli horizonto. Tai siauras, vertikalus šviesos pluoštas, atsirandantis dėl spindulių atspindžio nuo ledo kristalų horizontalių plokštumų, orientuotų žemės paviršiaus atžvilgiu. Stulpai ypač efektingai atrodo, kai pati Saulė jau būna pasislėpusi už horizonto ar panirusi į debesį. Ryškiai šviečiant Mėnuliui irgi gali susidaryti analogiški stulpai.