Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил

Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры

Зимние световые столбы

Вопросы по организации ЛА и т.д и т.п. :)

Модератор: Ernest

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Зимние световые столбы

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 12:54

Как-то вечером (а именно 26 февраля 2020 года) иду домой через поле - глядь, непривычные световые явления в небе!

Изображение

А это, надо заметить, направление на восток и дело происходит в центре Санкт-Петербурга. Фонари и прочие артефакты? Посмотрел на север - и там виднеются вертикальные полоски, но существенно слабее.

Ну, думаю - вот свезло, так свезло, все небо полыхает сиянием! Никогда такого не было.

Но, увы, нет. Показали фотку теплиц в Янино аккурат за это датавремя.

Изображение

Так отчего же растет направленный световой лес, какие будут мнения? Внизу вроде все вполне диффузно. Свою версию имею но подожу, что честной народ скажет.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Болталка :)))

Сообщение Ernest » 05 мар 2020, 13:19

да световые столбы - обычно дело при резком вымораживании влаги в воздухе
воздух наполняется тонкими ледяными пластинками большей частью ориентированных горизонтально
на них происходит светорассеивание с сильным преобладанием направленного отражения
и наблюдатели видят как-бы световые столбы, которые поднимаются в том числе и от источников света из под горизонта
обычно такое случается зимой в моменты прояснений в тихую погоду

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 13:33

Да уж. Бывает вообще вот так, как в Оренбурге.
Вложения
60050[2].jpg

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 15:25

Но тогда возникает другой вопрос - почему яркость столба не уменьшается по обратно-квадратичному закону?

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 15:31

А, понял. Столбы это совсем не столбы, это плоскости. Которые проецируются в "столбы".

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 15:37

Можно также сделать вывод, что кристаллы льда не представляют собой цилиндры.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Болталка :)))

Сообщение Ernest » 05 мар 2020, 15:49

maxim.ge писал(а):
05 мар 2020, 15:31
А, понял. Столбы это совсем не столбы, это плоскости. Которые проецируются в "столбы".
"Световой столб" стоит ровно посреди между источником света и наблюдателем
tmp.png

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 15:53

Да, видимо так

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 15:55

Так, да не так

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Болталка :)))

Сообщение Ernest » 05 мар 2020, 15:58

Именно так!

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 15:58

В сечении это что-то типа треугольника, основание которого внизу.

PS: Скорее - трапеция.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Болталка :)))

Сообщение Ernest » 05 мар 2020, 16:00

:shock:
просто столб шириной в половину размера источника света + светорассеивание из-за не идеальной параллельности снежинок

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 16:14

В такой модели мне непонятна практически линейная яркость "от горизонта". Хотя, может быть, сочетание уменьшения по высоте коэффициента отражения с увеличением угла наблюдения дает такой эффект...
Последний раз редактировалось maxim.ge 05 мар 2020, 18:22, всего редактировалось 1 раз.


Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 17:12

Информация для размышления
Изображение

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 17:24

Вот они, одномерные столбы. Много таких плоскостей от льда и дают весьма протяженный в пространстве эффект.
Вложения
canada-buildings-sea-reflection-night-lights-sky[2].jpg

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Болталка :)))

Сообщение Ernest » 05 мар 2020, 17:37

При равной плотности посева снежинок в воздухе яркость светового столба будет подчиняться кривой коэффициента отражения от поверхности льда для разных углов падения. Наиболее интенсивным отражение будет у основания столба (под 90%) и наименьшим в его вершине (5-6%), но при этом длина луча зрения пересекающая световой столб увеличивается с высотой - это фактор поддерживающий яркость на высоте. Ну, а кроме того, на распределение яркости по столбу влияет неравномерная плотность снежинок по высоте, уменьшение видимого сечения светового столба вследствие его удаление от наблюдателя при уходе вверх, дифракционное рассеяние (сильнее проявляется как раз у основания столба).

"А тут где "стоит" столб?" - принцип возникновения солнечного "столба" немного другой. В воздухе должно быть множество игл инея, опять-же с преимущественно с горизонтальной ориентацией. Свет, преломляясь в них, рассеивается вверх и вниз от любых источников света. Причем такое явление наблюдается не только зимой.

"Вот они, одномерные столбы" - да, такие "дорожки" появляются при наличии "ряби" на поверхности воды - хорошая модель и для случая снежинок, которые так-же не идеально горизонтальны.

см. так-же https://en.wikipedia.org/wiki/Light_pillar и тому подобные

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 17:39

Видимо для появления светового столба нужен небольшой ветер на- от- наблюдателя.

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 17:47

"А тут где "стоит" столб?" - принцип возникновения солнечного "столба" немного другой. В воздухе должно быть множество игл инея, опять-же с преимущественно с горизонтальной ориентацией. Свет, преломляясь в них, рассеивается вверх и вниз от любых источников света.
Каким же образом отличить один столб от другого? Кроме того, в случае с иглами непонятно, откуда берется анизотропия яркости. Почему вдруг иглы, которые находятся в вертикальной плоскости, проходящей через наблюдателя и источник, видны как-то иначе, чем другие.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Болталка :)))

Сообщение Ernest » 05 мар 2020, 18:04

"Видимо для появления светового столба нужен небольшой ветер на- от- наблюдателя." - для земных источников света не нужен - даже и идеально горизонтальных снежинок достаточно, см. схему выше, это для появления лунной дорожки на воде нужна рябь
"Каким же образом отличить один столб от другого?" - не знаю
"Почему вдруг иглы, которые находятся в вертикальной плоскости, проходящей через наблюдателя и источник, видны как-то иначе, чем другие." - я говорил о иглах расположенных преимущественно горизонтально (если представить как они падают беспорядочно кувыркаясь, то станет понятно что большую часть времени они горизонтальны)


Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 18:13

"Почему вдруг иглы, которые находятся в вертикальной плоскости, проходящей через наблюдателя и источник, видны как-то иначе, чем другие." - я говорил о иглах расположенных преимущественно горизонтально (если представить как они падают беспорядочно кувыркаясь, то станет понятно что большую часть времени они горизонтальны)
Понятно, что речь идет про горизонтальные иглы. Непонятна оптика явления. Как в пространстве предметов расположены точки, откуда приходит свет от игл к наблюдателю и почему одни точки в пространстве изображений ярче других?

И еще касательно дорожек. Зеркала, расположенные в плоскости с небольшим хаотичным смещением дадут дорожку? Или все-таки направление ветра имеет решающее значение?
Вложения
Split-Sunset-1-5593.png
Последний раз редактировалось maxim.ge 05 мар 2020, 18:31, всего редактировалось 3 раза.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17944
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Болталка :)))

Сообщение Ernest » 05 мар 2020, 18:15

"Зеркала, расположенные в плоскости с небольшим хаотичным смещением дадут дорожку?" - да, конечно

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 18:19

Ernest писал(а):
05 мар 2020, 18:15
да, конечно
Ну вот и получаем в пространстве предметов плоскость тогда, а не столб, нет?
Последний раз редактировалось maxim.ge 05 мар 2020, 18:51, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
maxim.ge
Сообщения: 106
Зарегистрирован: 22 мар 2013, 21:57

Re: Болталка :)))

Сообщение maxim.ge » 05 мар 2020, 18:29

Исходя из https://www.atoptics.co.uk/halo/platpill.htm свет приходит таки от весьма протяженной области пространства.
Вложения
2020-03-05_18-28-20.jpg
2020-03-05_18-28-20.jpg (17.64 КБ) 10805 просмотров

Ответить