Верхний мираж и зелёный луч

Для наблюдения зелёного луча необходимы три условия: открытый горизонт (в степи, тундре, горах или на море в отсутствие волнения), чистый воздух и свободная от облаков сторона горизонта, где происходит заход или восход Солнца. Наблюдение невооруженным глазом — достаточно редкое явление. Используя подзорную трубу, телескоп, бинокль, и заранее наведя прибор на точку восхода Солнца, можно увидеть практически в любой день при подходящей погоде. Смотреть можно не более нескольких секунд, — опасно! При заходе Солнца его яркий свет вовсе не позволяет использовать оптику.

Обычная продолжительность зелёного луча всего несколько секунд. Можно значительно увеличить время его наблюдения, если при его появлении быстро взбегать по насыпи или переходить с одной палубы судна на другую с такой скоростью, чтобы сохранить положение глаза относительно зелёного луча. Во время одной из экспедиций к Южному полюсу американский лётчик и исследователь Ричард Бэрд наблюдал зелёный луч в течение 35 минут. Это произошло в конце полярной ночи, когда край солнечного диска в первый раз появился над горизонтом и передвигался вдоль него (при наблюдении с полюса солнечный диск движется почти горизонтально: скорость его подъёма очень мала).

Ричард Ивлин Бэрд

Преломление солнечных лучей в атмосфере сопровождается их дисперсией, то есть разложением в спектр. При этом сила рефракции зависит от длины волны луча: чем короче длина волны луча, тем сильнее он будет приподниматься за счёт атмосферной рефракции.

Рефракция астрономическая (атмосферная рефракция) — преломление в атмосфере световых лучей от небесных светил. Поскольку плотность планетных атмосфер всегда убывает с высотой, преломление света происходит таким образом, что своей выпуклостью искривленный луч всегда обращен в сторону зенита. В связи с этим рефракция всегда «приподнимает» изображения небесных светил над их истинным положением. Другое видимое следствие рефракции (точнее, разницы её значений на разных высотах) — сплющивание видимого диска Солнца или Луны на горизонте.

Фактическое положение Солнца ниже горизонта (желтый диск) и его видимое положение (оранжевый) во время восхода/захода.

В результате наложения друг на друга цветовых лучей от отдельных точек солнечного диска центральная часть его останется белой (а точнее, за счёт рассеяния весь диск становится красным) и только верхняя и нижняя каёмки диска оказываются в преимущественном положении. Верхняя становится сине-зелёной, нижняя — оранжево-красной. Красная и оранжевая части диска Солнца заходят за горизонт раньше зелёной и голубой.

Атмосферная дисперсия солнечных лучей в наиболее явном виде проявляется в самый последний момент захода Солнца, когда над горизонтом остается небольшой верхний сегмент, а затем только самая «макушка» солнечного диска. Последний луч заходящего Солнца, разлагаясь в спектр, образует «веер» цветных лучей. Расхождение крайних лучей видимого спектра — фиолетовых и красных — составляет в среднем 38", но при более сильной рефракции оно может быть и значительно больше. Когда Солнце погружается под горизонт, последним лучом мы должны были бы увидеть фиолетовый. Однако самые коротковолновые лучи — фиолетовые, синие, голубые— на долгом пути в атмосфере (когда Солнце уже у горизонта), настолько сильно рассеиваются, что не доходят до земной поверхности. Кроме того, к лучам этой части спектра меньше чувствительность глаза человека. Поэтому в последний момент захода последний луч заходящего Солнца оказывается яркого изумрудного цвета. Это явление и получило название зелёного луча.

При восходе Солнца имеет место обратная смена цветов. Первый луч восходящего Солнца — зелёный; затем к нему добавляется жёлтый, оранжевый и, наконец, красный, вместе формирующие обычный дневной свет Солнца.

Явление зелёного луча бывает трёх форм:
• в виде зелёного края верхней части диска Солнца,
• в виде зелёного сегмента,
• в виде зелёного луча, который похож на зелёное пламя, вырывающееся из-за горизонта.

Зелёный луч при закате солнца 30 июня 2010 г. над морем на острове Helgoland в Германии...

...и через 20-35 секунд после предыдущего снимка.

При исключительно высокой прозрачности воздуха последний луч может быть зелёно-голубым и даже голубым. Подобное явление наблюдается исключительно редко.

Также крайне редко возможно наблюдение «красного луча». Красный луч возникает в момент появления нижнего края диска Солнца под чётко сформированной кромкой тучи, закрывающей остальную часть диска. При этом высота Солнца над горизонтом должна быть минимальной, а воздух полностью прозрачным. Физика явления аналогична описанной выше физике зелёного луча.

Последовательность заката и зеленая вспышка, пока солнце медленно скользит за облаками.

Mock-Mirage sunset "Yellow Segment" 24/05/2001 from Roques de los Muchachos "La Palma" (Canary Island - Spain)

Sunset with Blue and Green Flash. This frame was captured about two seconds before the Blue Flash frame (Mario Cogo) 17/10/2001 from Roques de los Muchachos "La Palma" (Canary Island - Spain)

Impressive and rare sunset with Blue Flash, Green Rim and sunspots. 17/10/2001 from Roques de los Muchachos "La Palma" (Canary Island - Spain) This picture was Astronomy Picture of the Day by NASA ( 9 January 2002 ) (Mario Cogo)

Enlargement of the Blue Flash image, where a nice Green Rim is still clearly visible under an elettrical Blue Flash.

Последние снимки наглядно демонстрирующие голубой и красный лучи довольно редкие. Все-таки явление не так просто увидеть, а уж удачное фото сделать вообще целое дело, что интересно - судя по описанию снято еще пленочным фотоаппаратом.

Perfect oval sunset with a large sunspot and the mock-mirage Red Flash in the lower part of the solar disk. 26/05/2001 from Roques de los Muchachos "La Palma" (Canary Island - Spain) 

Финал последовательности заката с Green Flash.

Астрофотография Марио Кого

pandoraworld.su