Радуга без дождя
Без дождевых туч, солнца, дождя или тумана радуги не бывает -так, во всяком случае, считают многие. Но как можно объяснить сияние радуги в сухой пустыне, где нет ни дождя, ни тумана?
Нубийская пустыня, простирающаяся между и Красным морем, - одна из самых сухих на Земле: в течение года дождь там бывает в среднем 51 раз. К тому же дожди идут очень неравномерно; иногда за сутки может выпасть 20 л осадков на 1 кв. м, а это четырехлетняя норма. Для того чтобы увидеть радугу, трудно найти более неподходящее место, чем . Тем не менее в некоторые дни над пустыней красуется разноцветная радуга, особенно при сильном ветре и когда горные склоны затянуты темным «пустынным лаком» (смесью окислов железа и марганца).
Чтобы понять такое странное явление (которое, между прочим, встречается и в других пустынях), надо объяснить, что такое радуга. Радугу можно увидеть лишь тогда, когда солнце находится за спиной у наблюдателя, который смотрит на удаляющийся шлейф дождя. Если мысленно провести прямую, соединяющую солнце и наблюдателя, и продолжить ее по направлению к земле, то на этой линии, где-то перед наблюдателем, будет находиться центральная точка , так называемое противосолнце.
Другая воображаемая прямая, проведенная из этой точки и составляющая угол 42° с линией горизонта, пересечет вершину радуги. Обычно наблюдателю виден не полный световой круг, а лишь его часть, другой отрезок дуги лежит за горизонтом. В этом круге или его отрезке цвета следуют снаружи внутрь в определенном порядке: от внешнего красного к внутреннему фиолетовому.
Появление видимых радужных полос на небе связано с феноменом отражения и преломления солнечных лучей в дождевых каплях. Первый раз луч преломляется на передней стенке капли, и при этом происходит его разделение по цветам из-за разницы в коэффициентах преломления, затем уже пучок цветных лучей отражается от задней стенки капли и на передней стенке преломляется вновь. Отраженные и преломленные лучи от множества капель накладываются и создают видимые цветные полосы. Если внутреннее отражение в капле происходит дважды, то может появиться вторая радужная дуга. Она располагается выше первой, имеет значительно меньшую яркость, ; и цвета в ней располагаются в обратном порядке, Эффективней всего образование радуги происходит в крупных дождевых каплях, которые выпадают ИЗ высоких грозовых и ливневых облаков. Мелкие капельки моросящего дождя или тумана могут создать лишь слабую, нечеткую, белесую радугу.
А если в атмосфере нет ни единой капли дождя? Тогда их заменят поднятые ветром песчинки. В Нубийской пустыне хватает песка; в жарком климате нубийские песчаники быстро превращаются в рыхлый песок в результате выветривания. Кроме того, над этим регионом постоянно дуют сильные ветры, Частые «пыльные бесы» - локальные смерчи -быстро поднимают песок на большую высоту. I [равда, для образования «песчаной радуги» песчинки должны быть безупречно чистыми, без примеси темных минералов. Этим условиям отвечает более всего прозрачный кварц. В целом же все условия, требующиеся для возникновения природной радуги без дождя, почти невыполнимы - поэтому такое явление случается крайне редко.
Нубийская пустыня, простирающаяся между и Красным морем, - одна из самых сухих на Земле: в течение года дождь там бывает в среднем 51 раз. К тому же дожди идут очень неравномерно; иногда за сутки может выпасть 20 л осадков на 1 кв. м, а это четырехлетняя норма. Для того чтобы увидеть радугу, трудно найти более неподходящее место, чем . Тем не менее в некоторые дни над пустыней красуется разноцветная радуга, особенно при сильном ветре и когда горные склоны затянуты темным «пустынным лаком» (смесью окислов железа и марганца).
Чтобы понять такое странное явление (которое, между прочим, встречается и в других пустынях), надо объяснить, что такое радуга. Радугу можно увидеть лишь тогда, когда солнце находится за спиной у наблюдателя, который смотрит на удаляющийся шлейф дождя. Если мысленно провести прямую, соединяющую солнце и наблюдателя, и продолжить ее по направлению к земле, то на этой линии, где-то перед наблюдателем, будет находиться центральная точка , так называемое противосолнце.
Другая воображаемая прямая, проведенная из этой точки и составляющая угол 42° с линией горизонта, пересечет вершину радуги. Обычно наблюдателю виден не полный световой круг, а лишь его часть, другой отрезок дуги лежит за горизонтом. В этом круге или его отрезке цвета следуют снаружи внутрь в определенном порядке: от внешнего красного к внутреннему фиолетовому.
Появление видимых радужных полос на небе связано с феноменом отражения и преломления солнечных лучей в дождевых каплях. Первый раз луч преломляется на передней стенке капли, и при этом происходит его разделение по цветам из-за разницы в коэффициентах преломления, затем уже пучок цветных лучей отражается от задней стенки капли и на передней стенке преломляется вновь. Отраженные и преломленные лучи от множества капель накладываются и создают видимые цветные полосы. Если внутреннее отражение в капле происходит дважды, то может появиться вторая радужная дуга. Она располагается выше первой, имеет значительно меньшую яркость, ; и цвета в ней располагаются в обратном порядке, Эффективней всего образование радуги происходит в крупных дождевых каплях, которые выпадают ИЗ высоких грозовых и ливневых облаков. Мелкие капельки моросящего дождя или тумана могут создать лишь слабую, нечеткую, белесую радугу.
А если в атмосфере нет ни единой капли дождя? Тогда их заменят поднятые ветром песчинки. В Нубийской пустыне хватает песка; в жарком климате нубийские песчаники быстро превращаются в рыхлый песок в результате выветривания. Кроме того, над этим регионом постоянно дуют сильные ветры, Частые «пыльные бесы» - локальные смерчи -быстро поднимают песок на большую высоту. I [равда, для образования «песчаной радуги» песчинки должны быть безупречно чистыми, без примеси темных минералов. Этим условиям отвечает более всего прозрачный кварц. В целом же все условия, требующиеся для возникновения природной радуги без дождя, почти невыполнимы - поэтому такое явление случается крайне редко.