로위츠 호

Lowitz arc
샛볕에서 오르내리는 낮게 보이는 선은 로위츠의 호일 가능성이 가장 높다.

로위츠 호는 대기 중에 발생하는 광학 현상이다. 구체적으로는 태양열 개(파헬리온)로부터 안쪽으로 뻗어나가는 발광 호를 형성하는 희귀한 유형의 얼음 결정 후광이다.[1][2]

역사

로위츠의 태양 할로 도표(1790).태양(라벨 αβa)은 영상 하단에 가까운 두 개의 겹치는 원 안에 있다.선견(bx와 cy)은 태양의 좌우에 눕는다."Lowitz arcs"(자이와 yk라는 레이블이 붙은)는 태양개로부터 급각도로 내려와서 태양을 둘러싸고 있는 원을 가로지른다.

이 현상은 독일 태생의 러시아 약제 및 실험 화학자인 요한 토비아스 로위츠[de] (또는 로비츠) (1757년 - 1804년)의 이름을 따서 명명되었다.[3]1790년 6월 18일 아침.러시아 페테르부르크 로위츠에서는 태양열 할로스의 화려한 전시를 목격했다.그의 관찰 중, 그는 태양 아래에서 아래로 내려가고 태양 아래로 뻗어있는 호들을 주목했다.

원본(프랑스어로):6.Ces deux derniers parhélies setrouvoient àquelque 거리 데 교차로(그랜드 cercle 수평 파도 deux couronnesrenvoyoient d'abord 데 deux cotés 드 파티 très colorées xi 및 courtes d'arcentourent은 올바른 사람 soleil,;qui yk dont 데 라 방향s'inclinoit 에 드쑤(soleiljusqu'auxdeux demi-arcs 드 cequi.rcle 내연녀들은 죽는다. 두 번째 leu ils étoient pourvues des queue, clarge & blanches x ζ & y η, 반대편 arfémées dans la circonference du grand cercle afg.[4]

번역 : 6.태양을 둘러싸고 있는 두 개의 코로나에 의해 거대한 수평 원의 교차점에서 어느 정도 떨어진 곳에 있던 이 마지막 두 개의 파헬리아는 양쪽에서 매우 짧은 색상의 아크 Xi & yk로 보내졌고, 두 개의 내부 반원형 아크가 죽기까지 방향이 태양 아래로 기울었다.2위에서는 밝은 색과 흰색의 긴 꼬리를 가지고 있었으며, 태양으로부터 멀리 떨어져서 큰 원주 afhg의 둘레에 포함되어 있었다.

로위츠는 공식적으로 이 현상을 세인트루이스에 보고했다.1790년 10월 18일 페테르부르크 과학 아카데미는 그가 목격한 것에 대한 상세한 삽화를 포함했다.[5]그 삽화에는 현재 "하위 로위츠 호"라고 불리는 것이 포함되어 있었다.

하지만 일부 과학자들( 아니라 비합리적으로):[6]는 현상이 거의 발생한다;그리고 이후 Lowitz arcs 좀 알려졌던 글러브는 그들을 목격했다 사람들은 항상 그들을 알아보지 못 했습니다. 게다가 작고 값싼 디지털 카메라의 출현하기 전까지 목격자들 거의, 손에, 카메라 기록하고, 설령 그 현상의 존재를 의심하지 않았다.월카메라는 있지만, 카메라가 항상 희미하게 보이는 로우비츠 호를 기록할 만큼 민감하지는 않았다.1990년 경부터 로위츠 호가 연구와 분석에 이용될 수 있게 된 명백한 것의 사진을 가지고 있다.[7][8]

그 원인에 대한 현상과 가설들

때때로 태양이 하늘에 낮게 떠 있을 때, 태양의 왼쪽과 오른쪽, 그리고 태양과 같은 고도에 발광하는 점이 있다.이러한 발광점들을 '선견' 또는 '파헬리아'라고 부른다.(이러한 경우 태양은 또한 발광고리나 후광으로 둘러싸여 있는데, (각도의 꼭지점에 있는 관찰자와 함께) 태양과 후광 사이의 각도는 22°이다.)드물게, 희미한 호는 이 선견으로부터 위아래로 뻗어나간다.이 선견에서 확장된 호는 "로위츠 호"이다.최대 세 개의 뚜렷한 호가 태양열 개로부터 확장될 수 있다.처음에는 태양을 향해 기울었다가 아래로 뻗은 짧은 호를 "하위 로위츠 호"라고 부른다.또한 더 긴 두 번째 호는 태양 개로부터 아래로 확장될 수 있지만 태양 아래에서 휘어질 수 있으며, 아마도 다른 태양 개와 결합할 수 있다; 이것은 "중간 로위츠 호" 또는 "순환 로위츠 호"이다.마지막으로, 세 번째 호는 선견으로부터 위로 확장될 수 있다; 이것은 "상단 로위츠 호"[9]이다.로위츠는 1790년의 도표에서 낮은 로위츠 호만 기록했다.

로위츠 호는 22°의 태양 광로와 선견처럼 얼음 결정체를 통해 햇빛을 굴절(벤딩)해 생기는 것으로 추정된다.그러나 로위츠 호를 생산하는 얼음 결정의 모양과 방향에 대해서는 아직 약간의 논쟁이 남아 있다.

1840년, 독일의 천문학자 요한 고트프리드 갈레(1812년 - 1910년)는 로위츠 호를 태양 개처럼, 즉, 육각형 얼음 결정체를 통해 햇빛을 굴절시켜 만들 것을 제안했다.그러나 선견의 경우 주상결정의 방향이 수직인 반면, 로위츠호(Rowitz arcs)의 경우 갈레가 제안한 바 있는 주상결정은 수직축에 대해 진동했다.[10]

광학 전문 물리학자 [11]찰스 쉘든 헤이스팅스(1848년 - 1932년)는 1901년 로위츠 호가 육각형의 얼음판 때문이라고 제안했는데, 판이 떨어지면서 판의 평면의 수평축을 중심으로 진동하는 것은 떨어지는 나뭇잎의 펄럭임과 유사하다.[12]이후 1920년에 그는 판들이 단순히 진동하는 것이 아니라 긴 대각선 주위로 회전할 것을 제안했다.[13][14]

헤이스팅스에 따르면, 햇빛은 판 가장자리에 있는 얼굴 중 하나에 들어가 굴절되어 얼음 결정체를 통해 전파된 다음 판 가장자리의 다른 얼굴을 통해 빠져나오는데, 판 가장자리는 첫 번째 면과 60°에 위치하며, 그것이 빠져나가면서 다시 굴절되어 마침내 관찰자에게 도달한다.얼음 판이 회전하기 때문에 호를 가로지르는 판은 (각 회전 동안) 관찰자에게 햇빛을 굴절하는 방향으로 움직인다.육각형 판에는 세 개의 긴 대각선이 있는데, 이 대각선은 회전할 수 있지만, 한 개의 축을 중심으로만 회전하면 낮은 로위츠 호가 발생한다.[15]다른 로위츠 호(중간 호와 상부 호)는 다른 두 쌍의 육각형 얼음판을 통과하는 햇빛에 의해 발생한다.[16]

그러나 1990년 경부터 로위츠 호가 분명한 사진들을 연구할 수 있게 되었다.나아가 수치적 레이트레이싱 소프트웨어를 통해 로위츠 호를 컴퓨터로 시뮬레이션할 수 있어 얼음 결정의 모양과 방향에 대한 가설에서 가상의 로위츠 호의 모양과 강도를 예측하고 실제 호의 사진과 비교할 수 있다.이 같은 시뮬레이션 결과, 로위츠 아크의 전통적인 설명에는 몇 가지 단점이 있는 것으로 밝혀졌다.특히 완벽하게 육각형의 회전판만이 로위츠 호를 생성한다고 가정하는 시뮬레이션에서는 호에 대한 잘못된 강도를 예측한다.보다 정확한 시뮬레이션은 판이 거의 수평에 가깝거나, 얼음 결정체가 좀 더 롬빅한 형태를 띠거나 수평으로 방향을 잡은 육각형 기둥이라고 가정해 얻어졌다.[17][18]

따라서 로위츠 호가 생산되는 정확한 메커니즘은 해결되지 않은 채로 남아 있다.

참조

  1. ^ 로위츠 호 정의:
  2. ^ 대기 광학:컴퓨터에서 생성된 로위츠 호 이미지
  3. ^ Johann Tobias Lowitz(1757 - 1804)의 간략한 전기 정보는 다음을 참조하십시오.
  4. ^ 참조:
    • 로위츠, 요한 토바이어스 (표시: 1790; 출판: 1794) "Description D'un Métore 재혼 가능, 관찰자 á St. Pétersbour 르 18 Juin 1790" (St.에서 관찰되는 놀라운 대기 현상에 대한 설명).1790년 6월 18일 페테르부르크), 노바 액타 아카데미아 사이언티아라움 페트로폴리탄 8: 384-388; 386페이지에 로위츠 호가 설명되어 있다.
    • 로위츠 기사의 영문 번역본: 찰스 쉘든 헤이스팅스, 라이트: 광학(뉴욕, 뉴욕: 찰스 스크리브너의 아들, 1901) 215-218페이지에 더 친숙한 광학 현상에 대한 고찰.
  5. ^ 대기 광학 : 로위츠의 1790년 6월 18일 태양 할로 및 호 스케치
  6. ^ 예를 들어 다음을 참조하십시오.Hastings, C.S. (1920) "A general theory of halos," Monthly Weather Review, 48(6): 322–330; from page 328: "The arcs of Lowitz are of special theoretical interest on account of their extreme rarity with questionable authenticity … " As late as 1994, Walter Tape stated: "And in spite of subsequent reports of Lowitz arcs [e.g., Ling, 1922], there see나는 그들의 사진이 될 수 없다."(월터 테이프, 에드, 에어리얼 할로스, 남극 연구 시리즈, vol. 64 (워싱턴 D. C:미국 지구물리학연합, 1994), 98페이지)
  7. ^ 252페이지의 M. 리코넨, L. 코울리, M. 슈뢰더, M. 페콜라, T. 외만, C를 참조하라.힌츠 (2007년 9월) "로위츠 호", 웨더 (62년 9월): 252-256.
  8. ^ 로위츠 호 사진 제공:
  9. ^ 대기 광학 : 로위츠 호
  10. ^ G. 갈레(1840) "Uber Höfe und Nebensonnen"(할로스와 선견에 관한), 안날렌 데르 피식 und Chemie, 49 : 1-31, 241-291, 표 1; 갈레의 로위츠 아크 이론은 274-275페이지를 참조하라.
  11. ^ 찰스 쉘든 헤이스팅스의 부고통지문은 다음과 같다.
  12. ^ 헤이스팅스(1901) 219쪽
  13. ^ 육각형 판의 "긴 대각선"은 판 가장자리에 있는 두 면의 접합부에서 판의 중심을 거쳐 판의 반대편에 있는 판 가장자리에 있는 두 면의 접합부를 통과한다.
  14. ^ 헤이스팅스(1920), 329페이지.
  15. ^ 헤이스팅스(1920), 329페이지.
  16. ^ 리코넨 외(2007), 252페이지.
  17. ^ 리코넨 외(2007)
  18. ^ 헤일로 연구자 마르코 리코넨의 웹사이트에는 로위츠호(헤일로 22°, 접선호, 선케이브 파리호 포함)의 위쪽 사진과 디스플레이의 컴퓨터 시뮬레이션, 호를 만드는 것으로 추정되는 주상형 육각형 얼음 결정체를 통한 수축을 보여준다.

추가 읽기

  • Walter Tape, ed, Aircient Halos, 남극 연구 시리즈, vol. 64 (워싱턴, D. C.:미국 지구물리학 연합, 1994).98페이지(사진 증거가 없는 경우)에서 테이프는 로위츠 호를 단지 패리 호로 간주한다.
  • Walter Tape and Jarmo Moilanen, Aircrain Halos and Search for Angle X (워싱턴 D. C.:미국 지구물리학 연합, 2006).
  • 월터 테이프의 웹사이트
  • 제임스 R.뮬러, 로버트 G. 그린러, 그리고 A.제임스 말만(James Mallmann, 1979년 8월 1일) "Acts of Lowitz", 미국 광학 협회 저널 69 (8) : 1103-1106.
  • R.A.R (로널드 알프레드 랜슨)Tricker, Inference Optics (New York, New York: Exvier, 1970)
  • 마르코 리코넨, 할로트 야키데필비엔발로미외트 [할로스.얼음 결정 구름의 광학 현상] (핀란드 헬싱키:우르사, 2011년) -- 핀란드어로.

외부 링크

  • 대기 광학(할로 등에 바치는 웹사이트)