هاله ۲۲ درجه ای

هاله ۲۲ درجه ای یک پدیده نوری جوی است که از هاله ای با شعاع ظاهری تقریباً ۲۲ درجه در اطراف خورشید یا ماه تشکیل شده است. هنگامی که در اطراف ماه قابل مشاهده است، به عنوان حلقه ماه یا هاله زمستانی نیز شناخته می شود. این پدیده هنگامی که نور خورشید یا نور ماه توسط میلیون ها کریستال یخ شش ضلعی معلق در جو شکسته می شود، تشکیل می شود. [ ۱] شعاع آن تقریباً به اندازه طول یک دست دراز شده در طول بازو است. [ ۲]
اگرچه این یکی از رایج ترین انواع هاله است، شکل دقیق و جهت گیری بلورهای یخ مسئول هاله ۲۲ درجه ای موضوع بحث است. ستون های شش ضلعی و تصادفی معمولاً به عنوان محتمل ترین کاندید معرفی می شوند، اما این توضیح مشکلاتی را نشان می دهد، مانند این واقعیت که خواص آیرودینامیکی چنین کریستال هایی باعث می شود که آنها به جای به جای زاویه ای تصادفی، افقی شوند. توضیحات جایگزین شامل درگیری خوشه هایی از ستون های یخی گلوله ای شکل است. [ ۳] [ ۴]
با عبور نور از زاویه ۶۰ درجه ای راس منشورهای یخی شش ضلعی، نور دو بار منحرف می شود و در نتیجه زوایای انحرافی از ۲۲ درجه تا ۵۰ درجه ایجاد می شود. با توجه به زاویه تابش بر روی منشور یخی شش ضلعی i و ضریب شکست داخل منشور n ، و سپس زاویه انحراف θ می توان از قانون اسنل این استخراج را کرد:
برای n = ۱٫۳۰۹، زاویه حداقل انحراف تقریباً ۲۲ درجه ( ۲۱٫۷۶ درجه است، زمانی که i = ۴۰٫۸۸ درجه باشد ) . به طور دقیق تر، زاویه حداقل انحراف به طور متوسط ۲۱٫۸۴ درجه است ( n = ۱٫۳۱ ) ؛ ۲۱٫۵۴ درجه برای نور قرمز ( n = ۱٫۳۰۶ ) و ۲۲٫۳۷ درجه برای نور آبی ( n = ۱٫۳۱۷ ) . [ نیازمند منبع] این تغییر وابسته به طول موج در شکست باعث می شود که لبه داخلی دایره مایل به قرمز باشد در حالی که لبه بیرونی مایل به آبی است.
بلورهای یخ موجود در ابرها همگی نور را به طور مشابه منحرف می کنند، اما تنها آنهایی که از حلقه خاص در ۲۲ درجه هستند به تأثیر برای ناظر در فاصله تعیین شده کمک می کنند. از آنجایی که هیچ نوری در زوایای کمتر از ۲۲ درجه شکست نمی خورد، آسمان در داخل هاله تیره تر است. [ ۵]
پدیده دیگری که منجر به حلقه ای به دور خورشید یا ماه می شود - و بنابراین گاهی با هاله ۲۲ درجه اشتباه می شود - «corona» است. اما برخلاف هاله ۲۲ درجه ای، به جای کریستال های یخ توسط قطرات آب تولید می شود و بسیار کوچکتر و رنگارنگ تر است. [ ۲]