환수평호

섬네일|right|오리건주에서 외접 무리(위)와 환수평호(아래)
섬네일|371x371px|캘리포니아 시에라 산맥의 12225봉 상공의 환수평호
환수평호(circumhorizontal arc)는 대기 중에 부유하는 판 모양의 빙정에서 햇빛이나 달빛이 굴절되어 형성되는 얼음 무리 계열에 속하는 광학 현상으로, 주로 실제 권운이나 권층운에서 발생한다. 완전한 형태의 환수평호는 수평선과 평행하게 늘어선 크고 밝게 스펙트럼 색깔을 띠는 띠(가장 위쪽은 빨간색)의 형태로 나타나며, 해나 달보다 훨씬 아래쪽에 위치한다. 이 호와 해 또는 달 사이의 거리는 일반적인 22도 무리보다 두 배 멀다. 종종 무리를 형성하는 구름이 작거나 조각나 있을 때는 호의 일부만 보인다. 모든 무리와 마찬가지로, 해뿐만 아니라 (훨씬 드물지만) 달에 의해서도 발생할 수 있다.

환수평호에 대해 현재 인정되는 다른 이름으로는 환평호 또는 하부 대칭 46° 판 호가 있다.Tape, Walter and Moilanen, Jarmo - 'Atmospheric Halos & the search for angle x', American geophysical Union,2006 - pp196-7 "불 무지개"라는 오해의 소지가 있는 용어가 이 현상을 설명하는 데 사용되기도 하지만, 이는 무지개도 아니며 불과 어떤 식으로도 관련이 없다. 2006년에 만들어진 것으로 보이는 이 용어는 조각난 권운에서 발생할 때 호가 하늘에서 "불꽃"처럼 보이는 모습에서 유래했을 수 있다.

 형성 

이 무리는 수평으로 정렬된 납작한 육각형 빙정을 통해 수직 측면으로 햇빛이 들어와 거의 수평인 바닥면으로 나갈 때 형성된다(판 두께는 무리 형성에 영향을 미치지 않는다). 원칙적으로 패리 정렬된 기둥형 결정도 이 호를 생성할 수 있지만, 이는 드물다. 빛이 들어오고 나가는 면 사이의 90도 경사는 잘 분리된 스펙트럼 색상을 생성한다. 이 호는 상당한 각도 범위를 가지므로, 완전한 형태를 보이는 경우는 드물다. 권운의 조각들이 적절한 하늘과 태양 위치에 있을 때만 스펙트럼 색상으로 빛나는 것처럼 보일 수 있다.

 발생 빈도 

환수평호가 얼마나 자주 보이는지는 관측자의 위치와 위도에 따라 달라진다. 미국에서는 상대적으로 흔한 무리로, 여름마다 여러 번 목격된다. 반면 북유럽에서는 여러 가지 이유로 드문 현상이다. 하늘의 올바른 위치에 얼음을 포함한 구름이 존재해야 할 뿐만 아니라, 이 무리는 광원(해 또는 달)이 하늘에 매우 높이 떠 있어야 하며, 고도가 58도 이상이어야 한다. 이는 태양에 의한 환수평호가 북위 55도 이북 또는 남위 55도 이남 지역에서는 볼 수 없다는 것을 의미한다. 달에 의한 환수평호는 다른 위도에서도 볼 수 있지만, 충분한 빛을 내려면 거의 보름달이어야 하므로 훨씬 더 드물다. 다른 위도에서는 태양에 의한 환수평호가 하지점 전후로 길거나 짧은 시간 동안 보인다. 다양한 위도와 위치에서의 가시 시간은 여기에서 확인할 수 있다. 예를 들어, 런던에서는 5월 중순부터 7월 말까지 태양이 58도 이상으로 뜨는 시간이 140시간에 불과하지만, 로스앤젤레스에서는 3월 말부터 9월 말까지 670시간 동안 태양이 58도 이상으로 뜬다.

 인공 환수평호 

물 잔 실험(최소 1920년부터 알려짐)을 약간 변형하여 인공 환수평호를 만들 수 있다. 거의 완전히 물로 채워진 원통형 유리 잔의 측면을 아래에서 매우 가파른 각도로 비추면 빛이 물속으로 굴절된다. 유리 잔은 테이블 가장자리에 놓여야 한다. 위쪽 물-공기 경계면에서의 두 번째 굴절은 그 뒤의 수직 벽에 쌍곡선을 투사한다. 전체적인 굴절은 회전 평균을 고려할 때 수직 육각형 판 결정을 통한 굴절과 동일하다. 그러면 다채로운 인공 환수평호가 벽에 투영되어 나타난다. 구형 투영 스크린을 사용하면 자연 무리에 더 가까운 비유가 될 것이다. 다른 인공 무리도 비슷한 방법으로 만들 수 있다.

 유사한 광학 현상 

환수평호, 특히 조각만 보이는 경우, 때때로 채운과 혼동되기도 한다. 이 현상 또한 구름이 다채롭게 보이게 하지만, 굴절이 아닌 회절(주로 액체 물방울이나 얼음 결정에 의해)에서 발생한다. 이 두 현상은 여러 특징으로 구별할 수 있다. 첫째, 환수평호는 해나 달에 대한 하늘에서의 고정된 위치(즉, 46도 각도로 아래)를 항상 가지는 반면, 채운은 다른 위치(종종 해나 달 바로 주위)에서 발생할 수 있다. 둘째, 환수평호의 색깔 띠는 항상 위쪽이 빨간색으로 수평하게 나타나는 반면, 채운에서는 순서와 모양이 훨씬 무작위적이며, 이를 유발하는 구름의 윤곽을 대략적으로 따른다. 마지막으로, 환수평호의 색깔은 순수하고 스펙트럼적이지만(무지개보다 더 강함), 채운의 색깔은 더 바래고 "진주빛" 모습을 띤다.

무리 계열의 다른 현상들, 예를 들어 선독스나 천정호와 혼동될 수도 있지만, 이들은 해나 달에 대한 위치가 완전히 다르므로 쉽게 구별할 수 있다. 환수평호와 하위 측면 호의 구별은 더 어려운데, 해나 달의 고도가 높을 때 이 둘은 거의 완전히 겹치기 때문이다. 차이점은 환수평호는 항상 수평선과 평행하게 나타나는 반면(원근 왜곡 때문에 사진에서는 일반적으로 곡선으로 보이지만), 하위 측면 호는 끝부분에서 위로 굽어 있다는 점이다.

 갤러리 

 같이 보기 
 무리 (물리학)
 선독스
 채운
 천정호
 극성 층운

 각주 

 외부 링크 

 대기 광학 - 환수평호
 얼마나 드문가? 언제 볼 수 있는가.
 대기 광학 - 이미지 갤러리
 환수평호 - Arbeitskreis Meteore e.V.
 환수평호 - 하랄드 에든스 날씨 사진
 인공 환수평호, 천정호 및 선캐브 패리 호 이미지
 길버트 소년들을 위한 빛 실험 - (1920), p. 98, 실험 번호 94

분류:대기 광학 현상