Зелёный луч

Зелёный луч над морем

Зелёный луч на заходе Солнца, в Москве (09.05.2016)

Зелёный луч на закате (ШриЛанка 14.01.2014)

Зелёный луч — редкое атмосферное оптическое явление, проявляющееся в виде вспышки зелёного света в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом (обычно морским) и продолжающееся от 1-2 секунд до 5 минут.

Общепринятое в современной физике объяснение появления зелёного луча связано с рефракцией (преломлением) солнечных лучей в атмосфере.

Значительная часть распространенных в русскоязычной литературе утверждений о зелёном луче восходят к книге популяризатора науки Я. И. Перельмана «Занимательная физика».

Существует не признаваемое современной наукой мнение скептиков, что зелёный луч — оптическое явление, связанное с особенностями человеческого зрения и цветовосприятия, своего рода оптический обман.

Традиционное объяснение явления

Схема возникновения «зелёного луча»

Необычно большой зелёный луч в Санта-Крус, Калифорния

Объяснение явления основано на рефракции: поскольку атмосфера в нижних слоях плотнее, чем в верхних, лучи света, проходя через атмосферу, искривляются и разлагаются на основные цвета, преломление красных лучей несколько меньше, чем зелёных и голубых; при этом угол преломления лучей увеличивается по мере приближения светила к горизонту. При спокойном состоянии атмосферы «растягивание» спектра от верхнего (фиолетового) до нижнего (красного) края достигает 30". На длинном пути солнечных лучей сквозь нижние слои атмосферы большая часть жёлтых и оранжевых лучей поглощается водяным паром и молекулами кислорода, а фиолетовые и голубые — значительно ослабляются вследствие рассеяния, так что остаются главным образом зелёные и красные лучи. Это приводит к тому, что видны два солнечных диска, зелёный и красный, в большей части, но не полностью перекрывающие друг друга.

Поэтому в последний момент, перед полным исчезновением солнечного диска, когда его красное изображение оказывается под горизонтом, короткое время виден верхний край зелёного изображения. Зелёный луч должен наблюдаться лишь при очень прозрачном воздухе, чаще всего на морском горизонте. Бытует мнение, что иногда, если воздух очень чист, виден и голубой луч. Отсюда также следует, что зелёный луч может возникать и при восходе Солнца.

Если Солнце имеет при закате красный цвет и на него легко смотреть невооружённым глазом, то зелёного луча не будет исходя из предположения, что красный цвет солнечного диска указывает на сильное рассеяние атмосферой синих и зелёных лучей. Также если Солнце мало изменило свой беловато-жёлтый цвет (если поглощение света атмосферой невелико), то при чистом воздухе можно увидеть зелёный луч после заката.

Явление зелёного луча проявляется в виде трёх форм:

• в виде зелёного края верхней части диска Солнца,
• в виде зелёного сегмента
• в виде зелёного луча, который похож на зелёное пламя, вырывающееся из-за горизонта.

Также зелёный луч чаще всего появляется в южных странах, так как там у горизонта прозрачней небо.

Синий и красный лучи

Последовательные фазы заката с появлением зелёного и синего луча

Так как зелёный луч связывают с физическим явлением (преломлением света), то логичным было бы и наблюдение лучей других цветов. Встречаются упоминания, что подобное явление наблюдается, но исключительно редко. Предполагают, что при исключительно высокой прозрачности воздуха последний луч может быть зелёно-голубым и даже голубым, почти до фиолетового.,.

Исключительно редко наблюдается красный луч, если весь солнечный диск, кроме самой нижней его части, закрыт тучей, солнце стоит низко над горизонтом, а воздух чистый.

Порождение зеленого луча другими объектами

Существуют упоминания, что зелёный луч порождается не только Солнцем, но и Венерой и другими светилами. Так например Я. И. Перельман в своей книге «Занимательная физика» пишет: «Солнце — не единственное светило, посылающее „зелёный луч“. Случалось видеть это явление, порождаемое заходящей Венерой».

Подобные упоминания встречаются и в английской Википедии со ссылками на различные англоязычные издания.

Зелёный луч как свойство механизма зрения

Существует конспирологическая теория скептиков, согласно которым зелёный луч — свойство механизма зрения (оптический обман), а все его фотографии являются подделками — см. Зелёный луч как эффект зрения. Эта теория поддержана нелинейной теорией зрения, в частности она приводится в книге С. Ременко «Цвет и зрение» как единственно верная.

В ряде источников, включая книгу Перельмана, упоминается, что зеленый луч, иногда якобы наблюдается и при появлении солнечного диска из-за горизонта на восходе солнца, однако это утверждение, как и многие другие, связанные с зелёным лучом, ставится под сомнение скептиками и в рамках нелинейной теории цветового зрения.

Галерея

Существует большое количество рисунков и фотографий, на которых запечатлен зелёный луч.

• 

  Мираж на закате и зелёный луч

• 

  Несколько зелёных вспышек (наблюдение в Сан-Франциско, 2007 г.

• 

  Закатное солнце с двумя зелёными лучами (видны на втором и четвёртом кадре)

• 

  Кадры заката в момент появления "зелёного луча"

• 

  "Нижний мираж" - и слабый зелёный луч в нём

• 

  Зелёный луч, во время того же наблюдения

• 

  Зелёный луч при туманном мираже, Сан-Франциско

• 

  Sub-duct green flash followed by small mock mirage green flash

• 

  Зелёный луч в Nainital, Индия, у вершины горы в условиях сильной атмосферной инверсии.

• 

  Верхняя — зелёная и нижняя — красная кайма у закатного солнца, рассечённого контуром моста «Золотые ворота»

См. также

• Зелёный луч как эффект зрения (точка зрения скептиков, ставящих под сомнение существование зелёного луча как атмосферного явления)

Ссылки

• A Green Flash Page, Andrew T. Young’s page with comprehensive explanations and simulations.
• Green Flash — Atmospheric Optics, explanations and image gallery, Les Cowley’s Atmospheric Optics site.
• A Green Flash from Astronomy Picture of the Day, NASA.
• Fred Schaaf: Der Grüne Blitz, in ASTRONOMIE HEUTE Dezember 2006 (pdf)