هنگامي که خورشيد از ميان ابر سيرواستراتوس يا سيروس مي درخشد ، گاهي حلقه از روشنائي نوراني در حالتي که خورشيد در مرکز آن قرار دارد ديده مي شود. اين حلقه معمولا در نواحي داخلي قرمز فام بوده ولي در قسمتهاي خارجي سفيد رنگ است. اين پديده را هاله مي نامند. هاله در اثر شکست نور خورشيد توسط کريستالهاي يخي در ابر ايجاد مي شود. شکست در همه وجهه هاي کريستال اتفاق مي افتد. مقدار انحراف هرگز کمتر از زاويه مي نيمم انحراف (Dm) نخواهد بود.
شکل کريستال يخ معمولا بصورت منشور شش وجهي بوده که زاويه بين وجوه آن 120 درجه مي باشد.
در اين حالت که زاويه شکست منشور (زاويه بين دو درجه مجاور) 120 درجه است شکست توربين دو وجه رخ نمي دهد. ولي شکست نور بين دو وجه متناوب که زاويه بين امتداد آنها ( زاويه شکست منشور) 60 درجه است مي تواند اتفاق بيافتد.
شاخص شکست يخ تقريبا برابر 31/1 بوده و مقدار زاويه انحراف مي نيمم (Dm) براي منشور 60 درجه تقريبا برابر 22 درجه است. ابرسرواستراتوس کريستالهاي يخ با دسته کريستالهائي بصورت شش وجهي کوچک بمقدار زياد در بردارد. هنگاميکه يک دسته اشعه موازي از خورشيد از ميان آنها عبور مي کند. بعضي از وجوه شکست طوري قرار مي گيرند که سبب انحراف اشعه بطرف چشم ناظر مي شود.
از آنجائي که زاويه مي نيمم انحراف برابر 22 درجه مي باشد تنها اشعه هائي نظير امتدادهاي y,x در شکل (8-4) به چشم ناظر مي رسند. بعبارت ديگر زاويه انحراف اشعه بايد مساوي يا بزرگتر از 22 درجه باشد. شدت نور شکسته شده در زاويه اي انحراف مي نيمم 22 درجه داراي بيشترين مقدار است. اين شدت سرعت کاهش مي يابد و حتي براي زاويه انحراف 23 درجه بندي بر روي روشنائي کلي آسمان اثر مي گذارد. بنابراين تصوير خورشيد بصورت حلقه اي روشن بوده که زاويه بين اشعه خروجي از مرکز خورشيد با اشعه اي کهع بطرف داخل هاله شکسته مي شود 22 درجه است. اين پديده را هاله 22 درجه مي نامند.
هاله ديگري وجود دارد که غير معمول بوده و کمتر اتفاق ميافتد. اين هاله در اثر شکست دوربين يک وجه و قاعده منشور يا بين دو وجه مجاور که زاويه آنها (زاويه شکست منشور) 90 درجه است اتفاق مي افتد. چنين هاله اي را هاله 46 درجه گويند. در واقع شاخص شکست يخ بکندي با افزايش طول موج کاهش مي يابد. بنابراين 317/1=n براي نور بنفش و 307/1=n براي نور قرمز است. در نتيجه زواياي انحراف مي نيمم (Dm) براي زاويه شکست 60 درجه براي نور قرمز َ34?21 و براي نور بنفش َ22?22 مي باشد.
بنابراين از نظر تئوري هاله بايستي شامل هاله قرمز مي شود (زيرا مقدار هاله قرمز کوچکتر بوده و در داخل قرار مي گيرد) و هاله هاي بزرگتر مربوط به ساير رنگها بوده و در خارج قرار مي گيرند. ولي بهرحال در عمل گاهي هاله هاي مربوط به نورهاي زرد و سبز ممکن است درست در خارج نور قرمز ديده شوند ولي هاله نور بنفش و ساير رنگ هاي طول موج کوتاه ديده نمي شوند. اين امر بعلت اين حقيقت که نور بنفش و ساير رنگ هاي طول موج کوتاه ديده نمي شوند. اين امر بعلت اين حقيقت است که نور بنفش خارج شده از کريستالها که با زاويه انحراف مي نيمم مي شکند با ساير رنگهائي که با زواياي انرحاف غير مي نيمم شکسته شده و از کريستالها خارج مي شوند مخلوط مي گردد در نتيجه لبه خارجي چنين هاله اي سفيد است. نواحي مرکزطي هاله تاريک تر از آسمان اطراف هاله بنظر مي رسد ، زيرا واقعيت امر اين است که هيچ نوري از خورشيد با زاويه النحراف کمتر اغز زاويه انحراف مي نيمم (Dm) منحرف مي شود. رنگ آميزي هاله 46 درجه مشابه هاله 22 درجه است. ساير هاله نيز با شعاعهاي مختلف تا 7 درجه ياد اين حدود ديده شده است. اين نوع هاله ها خيلي نادر بوده و در اثر وجود کريستالهاي يخي بشکلهاي غير معمول ايجاد مي شوند.
بعضي از کريستالهاي يخ بستگي به شکلي که دارند جهتي را ترجيح مي دهند. اين جهت در منشوراي ساده در امتداد محور طول افقي قرار مي گيرند. بر عکس آنهائي که بصورت صفحه هستند از طرف سطح صاف خود بطور افقي قرار مي گيرند. بنابراين نورد در مناطق يا محدوده خاصي خارج از هاله اي که ايجاد مي کنند تمرکز يافته و شکلهاي مختلفي بر اساس زاويه ارتفاع خورشيد تشکيل مي شود. بدين طريق خورشيد کاذب هنگامي ايجاد مي شود که تيغه هاي 60 درجه يخ بصورت عمودي قرار بگيرد. اين لکه هاي نوراني با همان زاويه ارتفاع خورشيد و درست در زير هاله 22 درجه و در طرفين آن ايجاد مي شوند.
کريستالهاي يخ وجوه صافي دارند ، بنابراين بعضي از پديده هاي نوراني در اثر انعکاس وقتي ايجاد مي شود که وجوه کريستال تقريبا بصورتا افقي قرار بگيرد. اين پديده تصور روشني از خورشيد است که بطور عمودي در بالا يا پايين آن گسترش مي يابد. رنگ اين ستون مشابه رنگ خورشيد است (يعني سفيد است هنگاميکخ زاويه ارتفاع خورشيد بالاست و مايل به قرمز است وقتي که خورشيد نزديک افق قرار داردش) زيرا هيچ نوع تجزيه نوري همراه پديده هاي انعکاسي اتفاق نمي افتد.
پديده هاله ممکن است در اطراف ماه نيز ديده شود. البته ابرهائي که از ذرات يخ تشکيل شده اند بايستي داراي کريستالهاي کاملا شکل يافته اي باشند ، در غير اينصورت هاله خورشيدي با هاله دور ماه رويت نمي شود. بهر صورت تغييرات سريع در ترکيبات ابرها رخ داده بدين جهت بندرت هاله ها کامل و يا پردوام هستند.

پديده هاي نوري در ابرهاي تشکيل شده از آب:

پديده هائي که در اثر شکست يا انعکاس نور در ابرهاي کريستال يخ ايجاد مي شود. در ابرهائي که حاوي قطرات بسيار ريز کروي آب مي باشند ايجاد نميشوند. ولي بهر حال حلقه هاي رنگين با شعاعهاي خيلي کوچکتر ديده مي شود. حلقه اي که توسط قطره ريز آب ابر درست مي شود کرونا (CORONA) خوانده مي شود. کرونا بر مرکز خورشيد قرار داشته و از رنگهاي متوالي درست مي شود که بر عکس توالي رنگهاي هاله مي باشد. رنگ قرمز در قسمت خارج کرونا و رنگ آبي در داخل آن قرار دارد و اين توالي مشابه رنگين کمان يا قوس قزح اصلي مي باشد.
کروناها در اثر پراش يعني خم شدن مسير نور در حاليکه از مجاورت قطرات آب مي گردد ايجاد مي شوند و نور قرمز بيشترين پراش را دار. و در نتيجه در قسمت خارج ديده مي شود. شعاع کرونا بطور معکوس متناسب يا اندازه قطرات ابر است. وقتي تفکيک خوبي از رنگها امکان پذير است که اندازه قطرات يکنواخت باشد. بهترين کرونا در ابرهاي نازکي که تازه تشکيل شده با در حال پراکنده شدن مي باشند اتفاق مي افتد. بخصوص کروناها هنگاميکه نور خورشيد با ماه از يک لايه نازک ابر آلتواستراتوس مي گردد بيشتر از ساير مواقع ديده مي شوند.
عموما فقط قسمتهاي کوچکي از کروناهاي بزرگتر ديده مي شوند. علاوه بر اين رنگ هاي اين پديده بصورت تکه هاي غير منظم که بعلت حضور قطرات با اندازه هاي مختلف است ظاهر مي شود. در اينصورت احتمال ديده شدن تکه هائي از ابر با سايه هاي مختلف به رنگ صورتي کم رنگ و سبز کم رنگ بيشتر وجود دارد. اين پديده را شبه رنگين کمان (IRIDESCENCE) يا (IRISATION) مي گويند.
منبع: http://atwis.com
/خ