ما هي هالات الجليد Ice Halos ؟

ما هي هالات الجليد Ice Halos  ؟

تعتبر الهالات الجليدية من الظواهر الضوئية التي تنتج من تفاعل الضوء مع بلورات الجليد المعلقة في الهواء، مما ينتج عنه تنوع في الألوان، والحلقات البيضاء وحتى الأقواس والنقاط المضيئة في السماء.مروراً بأشهر أنواع الهالات وهي الهالات الدائرية ( هالة الـ 22° ) ، واعمدة الضوء والشمس الكاذبة ( SunDogs )، حتى اندرها ظهورا والتي تتعلق بذات الظروف؛ بلورات جليدية معلقة في الهواء.

يمكننا رؤية الهالات الجليدية طوال العام وفي كل المناطق تقريبا، ابتداءً من المناطق المدارية وحتى الأقطاب. حيث تتشكل الهالات بسبب وجود بلورات جليدية معلقة في الغيوم السمحاقية الطبقية على ارتفاع (5 - 10) كم حيث يكون الجو دائما بارداً.

أما في المناطق الباردة للغاية فقد تتشكل هالات الجليد قريباً من الأرض بفعل الغبار الماسي؛ وهو لفظ يطلق على بلورات الجليد المعلقة قريباً من مستوى الأرض.

تتصرف البلورات الجليدية كالجواهر تماماً. فعندما يدخل الضوء داخل البلورة فإنه يتعرض لانكسارات وانعكاسات متتالية وفي مسار هندسي محدد، والهالات الناتجة عنها هي مجموع التألق واللمعان لملايين الاشعة المنكسرة من ملايين البلورات الجليدية المعلقة.

ولأن كل بلورات الجليد لها نفس عدد الأوجه والزوايا والشكل ( على المستوى الجزيئي فإن جزيئات الماء تتصل مع بعضها في شبكة محددة ومنتظمة الشكل ) هذا يجعل الهالات الناتجة عنها منتظمة بل ويمكن التنبؤ بها.

يعتمد شكل هالات الجليد على شكل البلورات الجليدية المكونة لها، حيث ينعكس الضوء وينكسر ويحيد بفعل البلورات المعلقة في الهواء، وربما يتسبب هذا في تحلل الضوء الابيض إلى الوانه المميزة بفعل التشتت، حيث تتصرف البلورات مثل المرايا ( تعكس الضوء ) والمناشير ( تكسر الضوء) مرسلة أشعتها الضوئية وفق زوايا محددة.

الهالات الدائرية ( هالة الـ 22° ) :

من اشهر الهالات الجليدية، وغالباً ما تسمى اختصاراً ( الهالة )، تظهر كحلقة كبيرة حول الشمس او القمر بنصف قطر 22°. تنتج عن ملايين البلورات الجليدية سداسية الأوجه شبه العشوائية الموجودة في الغيوم السمحاقية الطبقية على ارتفاع (3 - 5) أميال. حيث تكون الحلقة ذات طرف احمر اللون من الداخل ثم تبهت تدريجياً حتى تتلاشى. وتكون السماء داخل الحلقة معتمة لأن بلورات الجليد تكسر الضوء بزاوية لا تقل عن 22 ° مما يعطي انطباعاً بأن هناك  " فجوة في السماء".

تكون الحلقة كبيرة فعلا!، فلو مددت ذراعك بطولها، وجعلت ابهامك على الشمس واصبعك الخنصر يلامس طرف الحلقة المضيء فإن اصابعك ستصنع زاوية تقريبية تعادل 20 °. ويتشابه قطر الهالات الدائرية دائماً بغض النظر عن مكانها، وهناك حلقات ملونة أصغر تتكون حول الشمس أو القمر تنتج عن قطرات ماء وليس عن بلورات جليدية.

كيفية تكون الهالات الدائرية :

يتعرض شعاع الشمس داخل البلورة الجليدية لانعكاسات وانكسارات بزوايا مختلفة.

اقل انحراف للضوء الاحمر يحصل عند زاوية 21.7°، وهذا يحصل عندما ينكسر الضوء بصورة متماثلة على كل وجه من اوجه البلورة السداسية التي تتصرف كمنشور سداسي.

وعندما يمر الضوء بين وجهين للمنشور يصنعان زاوية 60° فإن الضوء يعاني من انحراف يترواح ما بين 22° إلى 50 °.

معظم الأشعة في الهالات الجليدية تنحرف بزاوية 22° لتكوين الطرف الداخلي المضيء للهالة.

ينكسر الضوء الأحمر بشكل اضعف من باقي الألوان، لذا يظهر الطرف الداخلي للهالة ملوناً باللون الأحمر ويتناقص مظهرا اللون البرتقالي فالأصفر والازرق. لكن الألوان تتداخل فلا يظهر منها واضحاً إلا اللون الاحمر.

هل تشير الهالات الجليدية دائماً إلى سقوط المطر؟ ليس بالضرورة.

تحمل الغيوم السمحاقية معها البلورات الجليدية وقد تكون ذاتها مقدمة لجبهة هوائية دافئة قد تحمل معها امطارا غزيرة، وهذا يعتمد على سرعة واتجاه الرياح المصاحبة لها أيضاً. لكن الكثير من الهالات في هذه الغيوم لا تصاحب جبهات هوائية فلا تعتبر دليلا قاطعاً على جو رطب قادم .