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内暈 22-degree halo

内暈 内暈
“内暈”は“ないうん”と読んだり“うちがさ”“うちかさ”と読んだりします。 一番ありふれた暈で、ただ単に“暈”(halo) と言った場合には十中八九、 この内暈 (22-degree halo, halo of 22-degree) のことです。 どのくらいありふれているかというと、 氷の結晶や水滴によって空に現れる光の現象のうちで、 もっとも数多く、太陽に掛かる内暈であれば、年に数十回以上は見られる、 というほどです (“平凡社版 気象の事典” によれば東京で年に約57回というデータがあるようです)。 虹よりも遙かに出現回数は多いでしょう。

太陽や月を囲むように、半径22度の円として見られるので、22度ハロ (ハロは暈の意) ともいいます。 太陽の光で出来る暈を日暈 (ひがさ)、月の光でできる暈を月暈 (つきがさ?) と呼びます。 日暈の場合は、きれいに色が七色に分離して見える場合もありますが、 たいていは、淡く端のほうが赤と青に色づいているかな、 という程度だったり、淡く白い光の帯だったりします。 月暈の場合は、元の光が弱いせいか、(筆者の経験では) 色が分離して見えたことはありません。 もっとも、色が分離していると暗くて気づかないだけかもしれませんが…。

雲の中の氷の結晶 氷の結晶の模式図 氷晶の中の光の経路の例
図1: 雲の中の氷の結晶 図2: 六角柱の氷の結晶の底面 図3: 光の経路の例
さて、この暈を見せる素は、 (たとえば、巻雲などを形作っている) 空にある氷の結晶です。 氷の結晶は、六角柱の形をしています (図1)。 この六角柱のある側面(例えば図2の E の面)から光が入って、 一つおいた隣の側面(例えば C の面)から出ていくとき (すなわち、面と面のなす角が 60度のプリズムを通ったような感じになる (図3 参照))、 入るときと出るときに屈折が起こり、 その最小偏角 (主虹の項参照) は約22度になります。 六角柱がいろいろな方向を向いていると、 ちょうど太陽や月から22度離れた円になるわけです (必ずしも円の全周が見えるわけではないですが)。

もちろん、最小偏角は光の色によって変わるので、 条件が良ければきれいに色が分離します。 その場合は、内側の縁が赤です。 外へ行くにしたがって段々と紫へ…と思いきや、 最小偏角以外の方向にも進む光がけっこうあるために、 赤い光も外側に少しは分布し、きれいな紫にはならずに、 やや白っぽい色となってしまいます。 また、 分離した後に他の氷の結晶や水滴で光の進路を散らされるためか、 赤い色もはっきり見えずに全体に白い帯となることも多いです。


関連項目

外暈 珍しい半径の暈
外接ハロ 上端接弧
(上部タンジェントアーク)
下端接弧
(下部タンジェントアーク)

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