One Ring

Contexto e história

Embora seja um dos tipos mais comuns de halo, a forma e a orientação dos cristais de gelo responsáveis pelo halo de 22° são um tema de debate. Colunas hexagonais orientadas aleatoriamente são geralmente apontadas como a candidata mais provável, mas essa explicação apresenta problemas, como o fato de que as propriedades aerodinâmicas de tais cristais os levam a se orientar horizontalmente em vez de aleatoriamente. Explicações alternativas incluem o envolvimento de aglomerados de colunas de gelo em forma de bala. À medida que a luz passa pelo ângulo de ápice de 60° dos prismas hexagonais de gelo, ela é desviada duas vezes, resultando em ângulos de desvio que variam de 22° a 50°. Para n = 1,309, o ângulo de desvio mínimo é de quase 22° (21,76°, quando θ_incidência = 40,88°). Mais especificamente, o ângulo de desvio mínimo é em média 21,84° (n = 1,31); 21,54° para a luz vermelha (n = 1,306) e 22,37° para a luz azul (n = 1,317). Essa variação na refração dependente do comprimento de onda faz com que a borda interna do círculo seja avermelhada, enquanto a borda externa é azulada. Os cristais de gelo nas nuvens desviam a luz de forma semelhante, mas apenas aqueles do anel específico a 22 graus contribuem para o efeito para um observador a uma distância definida. Como nenhuma luz é refratada em ângulos menores que 22°, o céu é mais escuro dentro do halo.

Na própria história

No folclore, os anéis lunares são ditos como avisos de tempestades que se aproximam. Como outros halos de gelo, os halos de 22° aparecem quando o céu está coberto por nuvens finas cirros ou cirrostratus que geralmente vêm alguns dias antes de uma grande frente de tempestade. No entanto, as mesmas nuvens também podem ocorrer sem qualquer mudança climática associada, tornando um halo de 22° um sinal não confiável de mau tempo.

Guia do leitor

Outro fenômeno que resulta em um anel ao redor do Sol ou da Lua — e, portanto, às vezes confundido com o halo de 22° — é a coroa. Ao contrário do halo de 22°, no entanto, ela é produzida por gotículas de água em vez de cristais de gelo e é muito menor e mais colorida. Para entender a formação do halo de 22°, considere que todos os raios do Sol/Lua chegam de maneira paralela em direção ao observador. Cristais de água hexagonais podem assumir qualquer orientação, mas qualquer rotação além de 30° seria redundante ao analisar os ângulos subtendidos pelos raios emergentes. Para todos os raios verticais incidentes, precisamos considerar apenas ângulos de incidência na faixa de 30° a 60° que incidem em uma borda do cristal hexagonal; estes são os que alcançarão o observador. Para a faixa acima de ângulos de incidência, podemos encontrar o ângulo do raio emergente em relação à vertical — que na verdade é o ângulo subtendido no olho do observador. Os ângulos dos raios emergentes foram obtidos a partir da equação: θ = sen⁻¹[n sen(π/3 - sen⁻¹(sen(π/3 - α)/n))] - α. Para a maioria dos ângulos de rotação, a média dos ângulos dos raios emergentes para o vermelho gira em torno de 22° e é ligeiramente maior para o azul.

Você sabia?

• O halo de 22° é um dos tipos mais comuns de halo, mas a forma e a orientação dos cristais de gelo responsáveis por ele ainda são um tema de debate.
• O ângulo de desvio mínimo para o halo de 22° é em média 21,84°, com a luz vermelha desviando a 21,54° e a luz azul a 22,37°.
• A borda interna do halo de 22° é avermelhada, enquanto a borda externa é azulada devido à variação na refração dependente do comprimento de onda.
• Nenhuma luz é refratada em ângulos menores que 22°, então o céu é mais escuro dentro do halo.
• A coroa é um fenômeno diferente que também produz um anel ao redor do Sol ou da Lua, mas é causada por gotículas de água em vez de cristais de gelo e é muito menor e mais colorida.