Zjawiska optyczne i fotometeory

Halo – jest to zjawisko w postaci słabo nasyconych barwnych i białych pierścieni, które tworzą się wokół słońca lub księżyca. Halo powstaje wskutek załamania lub odbicia światła przez kryształki lodu unoszące się w powietrzu.
Halo jest tworzone przez krąg świetlny o promieniu 22°. Występuje często z innymi zjawiskami optycznymi, tj. słońca poboczne, czy łuk okołozenitalny. Jego obecność związana jest z chmurami Ci i Cs i zwiastuje pogorszenie się pogody i deszcz.

Słońca poboczne – są to jasne plamy świetlne, powstające po oby stronach słońca, niekiedy tylko po jednej. Są one jedną z postaci halo. Pojawiają się na przecięciu małego pierścienia halo z kręgiem przysłonecznym.
Zjawisko to powstaje na skutek załamania światła słonecznego w kryształkach lodu w chmurach pierzastych. Najjaśniejsze i najbardziej widoczne słońca poboczne są wtedy, gdy słońce znajduje się nisko nad horyzontem. Zjawisko często ma barwy tęczy, z czerwonymi kolorami na wewnętrznej krawędzi i niebieskimi na zewnętrznej. Powstanie słońc pobocznych uwarunkowane jest orientacją lodowych płytek w chmurze. Jeżeli są one usytuowane poziomo – powstaną słońca poboczne, jeżeli ich układ będzie chaotyczny, wówczas będziemy mogli obserwować halo.


Słup świetlny – jest to ciągła lub przerywana pionowa smuga światła w kolorze białym, przechodząca centralnie przez słońce lub księżyc.
Powstaje przez odbicie światła na poziomych powierzchniach heksagonalnych kryształków lodu, występujących głównie w chmurach Cirrostratus. W przeciwieństwie do zjawiska halo, czy słońc pobocznych, słup świetlny nie tworzy się w wyniku refrakcji, a poprzez zbiorowe lśnienie kryształków, odbijających barwy zachodzącego słońca.


Łuk okołozenitalny – zjawisko powstaje przez załamanie promieni przechodzących przez heksagonalne kryształki lodowe. Przyjmuje ono postać ćwiartki okręgu, w kolorach tęczy – od błękitnego blisko zenitu, do czerwonego przy horyzoncie.
Zjawisko powstaje, gdy słońce znajduje się poniżej 32,2° nad horyzontem, jednak najjaśniejsze barwy przyjmuje, gdy słońce jest dokładnie 22° nad horyzontem. Łuk powstaje wtedy, gdy płytki lodu ułożone są w chmurze prawie poziomo.


Wieniec – jest to jeden lub kilka barwnych pierścieni otaczających słońce lub księżyc. Promienie prześwitujące przez cienkie niskie chmury warstwowe tworzą pośrodku wieńca białą plamę. Im dalej od punktu centralnego, tym wieniec jest bardziej niebieskawy, a skrajne jego części mogą być nawet czerwone.
Wieniec powstaje w wyniku dyfrakcji światła (ugięcie i rozproszenie) przez niemal jednakowej wielkości kropelki wody.

Iryzacja – jest jedna z postaci interferencji światła wywołanej przez kropelki wody o jednakowej wielkości, załamujące promienie słoneczne, zaginając je, a nie przepuszczając przez siebie. Światło tworzy wówczas nieregularne formy w pastelowych kolorach i luminescencyjnych barwach. Zjawisko iryzacji można obserwować na krawędziach cienkich chmur Cc, Ac Sc.


Gloria – jest to zjawisko optyczne wywołane przez odbicie i ugięcie promieni słonecznych, padających na chmury zbudowane z jednakowej wielkości kropelek wody. Można je obserwować jako barwne pierścienie występujące wokół cienia rzucanego przez obiekt na chmurę lub mgłę. Zjawisko to często można zaobserwować w górach z tzw. widmem Brockenu, kiedy obserwator widzi swój pozornie powiększony cień na leżącej niżej chmurze.


Promienie zmierzchowe – są to smugi światła słonecznego rozproszonego na cząsteczkach pyłów i kropel wody, występujących w dolnych warstwach atmosfery. Potocznie nazywane „drabiną Jakuba”.
Możemy wyróżnić trzy rodzaje promieni zmierzchowych powstających wskutek różnic przezroczystości atmosfery:

• promienie pojawiające si w przerwach między chmurami lub w szczelinach w warstwach chmur niskich

• promienie słoneczne wychodzące spoza brzegów chmury

• różowawe promienie słoneczne wychodzące spod horyzontu o wschodzie lub zachodzie słońca

Promienie te wyglądają jak spływające w dół smugi, zbiegające się ku słońcu, rozdzielone kolumnami cieni rzucanych przez chmury. Rzadkim przeciwieństwem promieni zmierzchowych są promienie antyzmierzchowe, powstające w taki sam sposób, jednak niezbiegające się ku słońcu. Widoczne są na przeciwnym do słońca horyzoncie, w punkcie zwanym punktem przeciwsłonecznym.

Błyskawica – jest to zjawisko świetlne towarzyszące nagłemu wyładowaniu elektrycznemu. Dodatnie i ujemne ładunki elektryczne powstają w chmurze burzowej Cb i są oddzielone od siebie przez silne prądy wstępujące. Ładunki elektryczne gromadzą się w różnych częściach chmury, zwykle dodatnie u wierzchołka chmury, ujemne przy podstawie. Gdy różnica potencjałów tych ładunków staje się odpowiednio duża, następuje wówczas wyładowanie międzychmurowe.
Błyskawica uderza w ziemię, kiedy ujemne ładunki w podstawie chmury indukują na powierzchni ziemi ładunki przeciwne. Gdy różnica potencjałów przekroczy wartość krytyczną, następuje wyładowanie w postaci błyskawicy – wyładowanie doziemne.