Що таке пилкова корона і як вона формується?
© petapixel.com
У весняну пору року за сприятливих умов можна побачити яскраві райдужні кільця навколо сонця навіть при безхмарному небі.
В атмосфері нашої планети часто можна спостерігати різні оптичні явища, пов'язані з процесами дифракції, дисперсії, заломленням та відбиттям світлових променів (райдуга, гало, іризація на хмарах тощо). Щорічно навесні, а також на початку літа навколо сонця чи місяця в ясну погоду можна побачити райдужні кільця, які стають особливо помітними під час заходу сонця або на світанку, а також в денні години, якщо прикрити сонячний диск якимсь предметом. Таке атмосферне явище називається пилкова корона (англ. – Pollen coronae). Як не важко здогадатися з назви, джерелом її виникнення служить дуже дрібний пилок, який у великих об'ємах можуть виробляти вітрозапильні рослини типу берези або вільхи, а також деякі види хвойних. Головною відмінністю пилкової корони від звичайної класичної (у нашій місцевості частіше застосовується термін вінець) є її більш овальна форма, набагато ширші кольорові кільця і може виникати незалежно від наявності або відсутності хмар на небі.
Також читайте
Пилкові зерна, з їх несферичною формою та повітряними мішечками всередині, відіграють ключову роль у створенні таких чарівних різнокольорових кілець. Повітряні мішечки, які сприяють поширенню пилку вітром на великі відстані, ненавмисно орієнтують зерна пилку певним чином, що призводить до утворення корони овальної форми. Розмір пилкової корони безпосередньо залежить від розміру пилкового зерна. Дрібніші зерна (діаметром менше 0,1 мм), як правило, виробляють більші корональні кільця, в той час як великі зерна сприяють утворенню більш вузьких кольорових смуг. Ця кореляція розмірів дає захоплююче уявлення про взаємозв'язок між характеристиками пилку та результуючими оптичними якостями.
Щоб зрозуміти, як утворюються пилкові корони, ми повинні трохи заглибитись у принципи законів оптики. Коли хвилі сонячного світла взаємодіють із пилковим зерном, вони розсіюються від його периферії. Оскільки ці вихідні хвилі накладаються та інтерферують одна з одною, у далекому полі утворюється складна дифракційна картина. Саме цей процес проявляється у вигляді пилкової корони, коли мільйони зерен колективно сприяють процесу розсіювання (див. на малюнку). Класична корона або вінці навколо сонця та місяця утворюється на тонких хмарах, які складаються із сферично-симетричних крапельок води, тому в такому випадку корона має форму ідеальних концентричних кілець. А от якщо об'єкти, навколо яких відбувається дифракція не ідеальної форми, то і райдужні кільця, що спостерігаються, будуть несиметричними. Частинки пилку найчастіше мають неправильну форму, тому й райдужні кільця пилкової корони утворюють форму еліпса або можуть бути складнішої конфігурації.
Найчастіше це явище можна побачити поблизу великих лісових масивів у середніх широтах (регіони, між 50° і 65° пн.ш.), але при певних синоптичних процесах пилок може переноситися на тисячі кілометрів як на південь, так і на північ від зазначеного діапазону широт. Для спостереження пилкової корони слід використовувати сонцезахисні окуляри або спеціальні фільтри. Сам диск сонця при зйомці на фотоапарат слід прикривати (кутом стіни, дахом, деревом, стовпом тощо). Якщо дивитися на сонячний диск без захисту очей, можна легко пошкодити зір. Слід про це завжди пам'ятати!
Вивчення пилкових корон не лише розширює наше розуміння атмосферної оптики, а й проливає світло на різноманітні характеристики зерен пилку. Досліджуючи взаємозв'язок між розміром пилку, його формою та видимими характеристиками корони, вчені можуть отримати цінну інформацію про поширення та поведінку різних типів пилку в атмосфері Землі.
Підготував Ігор Кібальчич, кандидат географічних наук, метеоролог.
