Моделирование гало

Новые возможности в исследовании гало открылись в последние годы в связи с успешным применением моделирования. Приведем пример моделирования, выполненного Ф. Пэтлохом и Е'. Трэнклем в 1984 г.

В проделанном с помощью ЭВМ численном эксперименте авторы проследили всевозможные пути 100 000 лучей в гексагональных кристаллах при разных высотах Солнца, используя только формулы преломления и отражения лучей, без привлечения дифракции. При этом часть лучей испытывала только внешнее отражение от различно ориентированных частей кристаллов, остальные - два обычных преломления и одно, два и более внутренних отражений в кристаллах. В результате эксперимента получено распределение света, объясняющее возникновение всевозможных ложных солнц, дуг, кругов, как часто наблюдаемых, так и редких, уточнены механизмы возникновения антелиев, антелических дуг (косых дуг, пересекающих антелий), световых столбов над и под антелием и других явлений. В частности, показано, что все антелические дуги возникают при двух и более внутренних отражениях солнечных лучей в укороченных ледяных столбиках, падающих при горизонтальном или близком к нему положении главных осей (см. рис. 6.8). Предсказаны новые, еще не известные формы гало, их положение на небосводе и высоты Солнца, при которых они могут появиться. Интересно отметить, что авторы смоделировали весь сложный комплекс гало, сфотографированный А. Хоганом (рис. 6.10).

Еще раньше, в 1980 г. Р. Г. Гринлер с сотрудниками воспроизвели моделированием знаменитый Петербургский феномен 1894 г., а также и другие сложные гало, сфотографированные современными аппаратами.

С помощью моделирования удалось исследовать роль многократного рассеяния в возникновении гало. Установлено, что некоторые формы гало возникают именно за счет многократного рассеяния. Так, при наличии кристаллов в виде толстых ледяных пластинок яркие паргелии 22° могут создать свои ложные солнца на расстоянии 44° и, возможно, 66° от Солнца, а также бриллиантоподобную текстуру (иногда в виде маленьких крестиков) в околосолнечной области. За счет многократного рассеяния в длинных тонких ледяных столбиках возникают косые дуги около нижнего солнца и другие явления гало.