ابرهای سیرواستراتوس و پدیده هاله ای در آن

ابرهای سیرواستراتوس، ابرهای نسبتا متراکم و ضخیمی هستند که وسعتی به مراتب بیشتر از ابرهای سیروس دارند. بلورهای یخ تشکیل دهنده این ابرها خاصیت شکست نور را دارند، به نحوی که اغلب هاله ای به دور ماه یا خورشید ایجاد می کنند. این پدیده ی زیبا بر پایه ی اصول فیزیک نور و هواشناسی شکل می گیرد. مکانیسم اصلی آن شکست نور (انکسار) و بازتابش نور درون کریستال های یخ شش ضلعی موجود در ابرهای سیروستراتوس است. این ابرها در ارتفاعات بسیار بالا (معمولا بین ۶۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ متر) و در هوای سرد تشکیل می شوند و از تعداد بی شماری کریستال یخ با شکل منظم تشکیل شده اند. وقتی نور ماه یا خورشید به این لایه از کریستال های یخ می تابد، وارد هر کریستال می شود. از آنجا که این کریستال ها منشور های طبیعی هستند، نور هنگام ورود و خروج از آن ها دچار شکست می شود. بسته به زاویه ای که نور با وجه کریستال برخورد می کند، این شکست می تواند منجر به پدیده های نوری مختلفی شود. در مورد هاله ی معروف ۲۲ درجه ای، نور پس از ورود به یک کریستال یخ شش ضلعی و خروج از وجه دیگر، دقیقا ۲۲ درجه از مسیر اصلی خود منحرف می شود. از آنجایی که میلیون ها کریستال یخ با جهت گیری های تصادفی در ابر وجود دارند، هر کدام مقداری از نور را با این زاویه ی ثابت ۲۲ درجه منحرف می کنند. در نتیجه، این نورهای پراکنده شده در اطراف منبع نور اصلی (ماه یا خورشید) یک دایره ی کامل و درخشان به شعاع زاویه ای ۲۲ درجه تشکیل می دهند که ما از زمین آن را به صورت یک هاله ی نورانی می بینیم. گاهی اوقات به دلیل اختلاف در ضریب شکست رنگ های مختلف نور سفید، این هاله می تواند شبیه به یک رنگین کمان کم رنگ نیز به نظر برسد، با رنگ قرمز در قسمت داخلی و رنگ آبی در قسمت خارجی حلقه. بنابراین، این هاله در واقع نمایشی از بازی نور با کریستال های یخ در آسمان است.

این پدیده در واقع یک پدیده ی فصلی محض نیست، زیرا بیشتر به وجود ابرهای سیروستراتوس در ارتفاعات بالا وابسته است تا به زمان خاصی از سال. این ابرها در هر فصلی می توانند تشکیل شوند. با این حال، در مناطق معتدل، احتمال دیدن این هاله در فصل زمستان بیشتر است، چرا که هوای سرد در سطح زمین اغلب با هوای مرطوب در ارتفاعات بالا همراه می شود و شرایط ایده آل برای تشکیل کریستال های یخ در ابرهای نازک سیروس و سیروستراتوس را فراهم می کند. همچنین، در روزهای پیش از یک سیستم باران زا (مثل یک جبهه گرم) که آسمان شروع به پوشیده شدن از این ابرها می کند، شانس رویت هاله به طور قابل توجهی افزایش می یابد. بنابراین، اگرچه در تمام سال ممکن است رخ دهد، اما در آسمان ابری و سرد زمستان ها شایع تر است.