Гэвин Претор-Пинней - Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков

• Название: Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков
• Автор: Гэвин Претор-Пинней
• Издательство: Гаятри
• Жанр: Природа и животные
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-9689-0088-3

Эта книга знакомит нас с различными представителями семейства облакообразных, рассказывает, как распознать среди них предвестников как хорошей, так и неспокойной погоды, делится обширной информацией о значении облачности для мировой литературы, искусства и естествознания, знакомит нас с подробностями личной и общественной жизни облаков.

«Занимательное облаковедение» — это программный документ Общества любителей облаков, международной общественной организации, объединяющей тысячи лириков, мечтателей, поэтических натур, фотографов, художников и метеорологов-любителей по всему миру.

---

Несмотря на ошеломляющее разнообразие форм кристаллов, каждый сезон в них повторяется одна и та же тема — а именно число шесть. Количество лучей у звездчатых дендритов и секторных пластинок, количество граней у шестиугольных пластинок и колонн… когда речь заходит о кристаллах, именно шесть становится магическим числом. Это связано со строением молекул воды, в соответствии с которым при образовании кристаллов молекулы соединяются в шестиугольные решетчатые структуры — молекулярные соты.

***

Гало-феномены, производимые облаками, которые состоят из кристаллов льда, — не единственный вид оптических эффектов, возникающих при взаимодействии солнечного света и частиц воды, рассеянных в воздухе. Целый ряд оптических эффектов связан не с перисто-слоистыми облаками, а с другими видами облаков. Эти эффекты можно разделить на три группы:

1) Полосы освещенного солнцем воздуха, разделенные тенями от облаков — например, сумеречные лучи; они воспринимаются благодаря рассеиванию света частицами, взвешенными в воздухе.

2) Явления, наподобие известной всем радуги и менее известных «облачной радуги», «белой радуги» и «глорий», которые наблюдаются, когда солнечный свет отражается от капель воды — либо дождевых, либо тех, из которых состоит туман или облако, — и рассеивается ими.

3) Явления вроде «венцов» и «иризации», возникающие в результате того, что солнечный свет проходит через очень мелкие капли или частицы льда, находящиеся между наблюдателем и Солнцем либо Луной.

Сумеречные лучи, относящиеся к первой группе оптических эффектов, — впечатляющие полосы солнечного света, как будто бы исходящие из густого и пышного кучевого облака, заслоняющего солнце.

Однако это не более чем световые лучи, видимые благодаря рассеивающим эффектам взвешенных в воздухе мельчайших водяных капель (и других частиц). Этих капель недостаточно для того, чтобы получилось облако, однако вполне хватает для рассеивания света, в результате которого на фоне затененного неба выступают освещенные солнцем полосы. Сходным образом становятся доступны нашему зрению лучи солнечного света в католическом костеле, где курится ладан, и в дымной атмосфере еще одного места вечернего паломничества — местного бара. Хотя прямые лучи солнца, проходящие через атмосферу, практически параллельны друг другу, по законам линейной перспективы мы воспринимаем их расходящимися.

Сумеречные лучи на барочной фреске в базилике Святого Креста в итальянском городе Амальфи дают понять, что изображенный на фреске голубь — это Святой Дух.

Сумеречные лучи появляются между тенями облаков, когда солнечный свет рассеивается твердыми частицами и каплями воды в атмосфере.

Даже зная, откуда берутся сумеречные лучи, трудно не приписать им божественное происхождение. В эллинистическом и романском искусстве императоры часто изображались в короне из лучей, именуемой «лучистым венцом». Эти лучи символизировали связь императора с богами Солнца — Гелиосом и Солем, а также считались знаком посмертного обретения божественности. В ходе становления христианства этому символу пришло на смену дисковое гало, названное «нимбом»: считалось, что лучи венца слишком уж ассоциируются с язычеством.

Дисковый нимб в христианском искусстве символизировал духовную природу его обладателя вплоть до раннего Возрождения, когда, на фоне общего стремления к натурализму художники стали отказываться от изображения нимба над головой человека.

В итальянском искусстве конца XVI века, что особенно заметно в произведениях Тинторетто, вновь начали появляться вспышки солнечных лучей. Поскольку лучистый венец часто встречается в природе в виде сумеречных лучей, художники сочли его более натуралистичным способом ознаменования божественности персонажа. В эпоху барокко этот символ стал общепринятым и продолжал оставаться таковым впоследствии. И действительно, разве можно не поддаться искушению признать сумеречные лучи божественными? Они исходят из-за облака, как если бы их испускала какая-то недоступная глазу точка в небе — не иначе как место, где обитают боги.

Впервые я увидел сумеречные лучи четырехлетним мальчиком. Мама везла меня в детский сад на заднем сиденье своей легковушки. Я не мог отвести взора от золотых лучей, вырывающихся из-за пышного кучевого облака. Вот тогда-то я впервые в жизни посмотрел прямо на облако — и задался вопросом, что это такое. Именно сумеречные лучи заставили меня задуматься. (Недавно мама рассказала мне, что, глядя вверх на открывшуюся мне картину, я сообщил, что вижу «бесшумные молнии».)

Помимо сумеречных лучей, существуют еще и противосумеречные. Они кажутся исходящими не из солнца, а с противоположной стороны неба — из так называемой «антисолиечной точки». Поэтому, чтобы увидеть их, нужно повернуться к солнцу спиной. Подобно сумеречным лучам, они тоже наблюдаются вследствие различия в оттенках освещенного и затененного воздуха вокруг облака. Те участки неба, куда солнечный свет не попадает и, как следствие, не рассеивается взвешенной в воздухе влагой, кажутся темнее прочих. И вновь, в соответствии с законами перспективы, противосумеречные лучи сходятся и идут на убыль по мере удаления от наблюдателя.

Если же в воздухе недостаточно влаги, и лучей поэтому не разглядеть, одни облака могут отбрасывать тень на другие. Эти тени выглядят как странные темные полосы на слое облаков, более удаленном от солнца. Особенно удивительное зрелище предстает перед наблюдателем тогда, когда солнце низко, и облако, отбрасывающее тень, прячется за горизонтом.

***

Радуга относится к группе оптических эффектов, объясняемых взаимодействием солнечного света с капельками воды — например, с дождевыми каплями диаметром около 1 мм, которые отражают свет в глаза наблюдателю, когда он отворачивается от солнца.

Чаще всего радуга наблюдается одновременно с конвекционными облаками вроде мощных кучевых или кучево-дождевых, представляющих собой не облачные слои, а единичные облака, из которых выпадают осадки. Поскольку облака не примыкают друг к другу вплотную, между ними вполне может пробиться прямой солнечный свет, который и освещает идущий дождь.

Солнечный свет проникает сквозь дождевые капли и, отразившись от их дальней внутренней поверхности, устремляется обратно в направлении солнца. Световые волны разной длины, из которых складывается солнечный свет, по-разному отклоняются, когда проникают внутрь капли и выходят наружу, и благодаря этому отделяются друг от друга. Мы воспринимаем волны разной длины как разные цвета.

Добраться до конца радуги невозможно, а сверкающая солнечная дорожка на поверхности моря всегда будет вести только к вам, и больше никуда.

Каждый из нас, стоя в определенном месте, увидит радугу по-своему. Капли, находящиеся между точкой наблюдения и радугой (на расстоянии от полумили до полутора миль), отражают часть солнечного света в глаза наблюдателя. Одни капли при этом отражают желтую часть спектра, другие фиолетовую и т. д. Это означает, что, если наблюдатель переместится в другую точку, отражать свет ему в глаза будут уже другие капли. Надеюсь, это поможет вам оставить тщетное и, я бы сказал, унизительное стремление отыскать конец радуги. С тем же успехом можно сесть в катер и кататься на нем туда и обратно, пытаясь убежать от начала солнечной дорожки на поверхности моря.

Должно быть, среди прочих небесных услад радуга наиболее знакома читателю. Но часто ли мы, глядя на радугу, вдаемся в детали? Многие ли замечали, что небо внутри радуги ярче, чем снаружи? А многим ли доводилось увидеть вторую, более тусклую радугу над первой? И обращали ли вы внимание, что цвета в ней расположены в обратном порядке? А многие ли видели «темную Александрову полосу»? Это не название рок-группы из Мидлсбро, а обозначение темного участка неба между составными частями двойной радуги. Впервые его описал Александр из Афродизии около 200 г. и. э. А замечал ли хоть кто-нибудь слабые голубые либо лиловые дуги, иногда появляющиеся непосредственно под яркой первичной радугой? Они называются «добавочными радугами» и возникают из-за интерференции световых волн, слегка не совпадающих по фазе вследствие того, что свет отражается разными частями водяных капель. К интерференции световых волн мы еще вернемся.

Облачная радуга появляется редко и только в том случае, когда солнечный свет попадает на капли воды меньшего размера в облачном слое. Как и в случае с обычной радугой, солнце должно светить из-за вашей спины. Облачная радуга окрашена в те же цвета, что и обычная, однако эти цвета спокойнее и расплывчатее, а сама радуга значительно шире.