Танцующий луч, или Crown flash

Crown flash - это явление, представляющее собой столб света, находящийся в облаках и выполняющий движения, похожие на танец. Часто во время этого явления наблюдатель слышит щелчки, хлопки и подобные звуки.

Впервые это явление упоминается в журнале Nature 1971 года в статье "Meteorological Phenomenon called Crown Flash" за авторством Graves, Maurice E.; Gall, John C.; Vonnegut, Bernard.

Само явление довольно редкое и плохо задокументировано. Лишь в последние годы, в связи с массовым распространением видео и фототехники, записи его стали появляться чаще (например, в [5, 8] собраны видео, записанные начиная с 2011 года).

Несмотря на это, интересной представляется публикация ORIENTATION OF ICE CRYSTALS IN THE ELECTRIC FIELD OF A THUNDERSTORM Vonnegut B, WEATHER v20, no.10, pp310-312 (1965), где можно встретить следующее упоминание:

Об интересном и необычном оптическом явлении, связанном с грозовым облаком, сообщили и обсудили Хейл (1950), Лудлам (1950) и Лейси (1950). Рано днем ​​было замечено, что грозовая туча, наблюдаемая с севера, образовала «яркую ленту, очевидно, выступающую на север». Этот луч неоднократно медленно увеличивался, а затем внезапно исчезал, по-видимому, одновременно с разрядом молнии.

Действительно, присутствует некая схожесть с описанием Crown flash. Там же присутствует объяснение и описание лабораторных экспериментов:

Если переохлажденное облако в холодильной камере Шефера заполнить сухим льдом или йодидом серебра и осветить лучом света, можно заметить, что кристаллы льда отражают свет, как маленькие зеркала. 

По мере того, как пластинки кристаллов льда медленно падают, все они ориентируются своими главными осями в вертикальном направлении, так что свет отражается от их горизонтальных поверхностей, и облако кажется довольно ярким в области, где свет отражается к наблюдателю. Это явление, по-видимому, идентично солнечному столбу и солнечным отражениям, иногда наблюдаемым в атмосфере (Кунс и Ганн, 1951).

Если провести эксперимент по созданию сильного электрического поля в облаке кристаллов льда путем введения электрически заряженного объекта, такого как эбонитовый стержень, то можно будет заметить, что положение, в котором облако кажется ярким из-за отражений от льда Кристаллы можно заставить изменяться и перемещаться, изменяя положение наэлектризованного объекта.

Электрическое поле, по-видимому, вызывает этот эффект, поскольку оно индуцирует электрические диполи в кристаллах льда, вызывая силы, которые их наклоняют.

Визуально это явление действительно очень напоминает отраженный "солнечный зайчик" от зеркала, спрятанного в облаках.

Основная гипотеза, объясняющая явление, звучит следующим образом:

Это редкое атмосферное явление является обычным гало, на которое воздействует электромагнитное поле. Кристаллы льда, находящиеся в воздухе, отражают и преломляют солнечный свет, образуя гало (ложное солнце).

Электро-магнитное поле в облаке может изменить ориентацию этих кристаллов в пространстве, тем самым изменяя форму "ложного солнца"/светового столба.

Предполагается, что такие изменения происходят, например, во время грозовых разрядов внутри облака, после чего форма светового столба может вернуться в начальное положение в результате восстановления первоначального электромагнитного поля и ориентации кристаллов.

Как и в случае ложных солнц, наблюдатель должен занимать определенное положение в пространстве, чтобы увидеть эффект Crown Flash.