Что такое пыльцевая корона и как она формируется?
© petapixel.com
В весеннюю пору года при благоприятных условиях можно увидеть яркие радужные кольца вокруг солнца даже при безоблачном небе.
В атмосфере нашей планеты часто можно наблюдать различные оптические явления, связанные с процессами дифракции, дисперсии, преломлением и отражением световых лучей (радуга, гало, иризация на облаках и т.д.). Ежегодно весной, а также в начале лета вокруг солнца или луны в ясную погоду можно увидеть радужные кольца, которые становятся особенно заметными во время заката или восхода солнца, а также днем, если прикрыть солнечный диск каким-то предметом. Такое атмосферное явление называется пыльцевая корона (англ. - Pollen coronae). Как не трудно догадаться из названия, источником ее возникновения служит очень мелкая пыльца, которую в больших объёмах могут производить ветроопыляемые растения типа березы или ольхи, а также некоторые виды хвойных. Главным отличием пыльцевой короны от обычной классической (в нашей местности чаще применяется термин венец) является её более овальная форма, гораздо более широкие цветовые кольца и может возникать независимо от наличия или отсутствия облаков на небе.
Читайте также
Пыльцевые зерна, с их несферической формой и воздушными мешочками внутри, играют ключевую роль в создании таких завораживающих разноцветных колец. Воздушные мешочки, которые способствуют распространению пыльцы ветром на огромные расстояния, непреднамеренно ориентируют зёрна пыльцы определенным образом, что приводит к образованию короны овальной формы. Размер пыльцевой короны напрямую зависит от размера самого пыльцевого зерна. Более мелкие зерна (диаметром менее 0,1 мм), как правило, производят более крупные корональные кольца, в то время как более крупные зерна производят более узкие цветные полосы. Эта корреляция размеров дает захватывающее представление о взаимосвязи между характеристиками пыльцы и результирующими оптическими качествами.
Чтобы понять, как образуются пыльцевые короны, мы должны углубиться в принципы законов оптики. Когда волны солнечного света взаимодействуют с пыльцевым зерном, они рассеиваются от его периферии. Поскольку эти исходящие волны накладываются и интерферируют друг с другом, в дальнем поле образуется сложная дифракционная картина. Именно этот процесс проявляется в виде пыльцевой короны, когда миллионы зерен коллективно способствуют процессу рассеивания (см. на картинке). Классическая корона или венцы вокруг солнца и луны образуется на легких облаках, которые состоят из сферически симметричных капелек воды, поэтому в таком случае корона имеет форму идеальных концентрических колец. А вот если объекты, вокруг которых происходит дифракция не идеальной формы, то и наблюдаемые радужные кольца будут несимметричны. Частицы пыльцы чаще всего имеют неправильную форму, поэтому и радужные кольца пыльцевой короны образуют форму эллипса или могут быть более сложной конфигурации.
Чаще всего это явление можно увидеть вблизи больших лесных массивов в средних широтах (регионы, между 50° и 65° с.ш.), но при определённых синоптических процессах пыльца может переноситься на тысячи километров как южнее, так и севернее указанного диапазона широт. Для наблюдения пыльцевой короны нужно использовать солнцезащитные очки или специальные фильтры. Сам диск солнца при съемке на фотоаппарат следует прикрывать (углом стены, крышей, деревом, столбом и т.д.). Если смотреть на солнечный диск без защиты глаз, то можно легко повредить зрение. Следует об этом всегда помнить!
Изучение пыльцевых корон не только расширяет наше понимание атмосферной оптики, но и проливает свет на разнообразные характеристики пыльцевых зерен. Исследуя взаимосвязь между размером пыльцы, ее формой и видимыми характеристиками короны, учёные могут получить ценную информацию о распространении и поведении различных типов пыльцы в атмосфере Земли.
Подготовил Игорь Кибальчич, кандидат географических наук, метеоролог.
