эксперимента можно попробовать понять, насколько чист воздух в какой-либо местности. Говоря о «свежем воздухе», большинство людей подразумевают именно чистый воздух. Воздух можно считать относительно чистым, если в нем содержатся только газы и отсутствуют крупные частицы. Крупные частицы, взвешенные в воздухе, называются «аэрозольными загрязнениями», они влияют на рассеяние света и, следовательно, на восприятие цвета. Один из способов проверки состоит в том, что нужно посмотреть на небо рядом с солнцем. Прикройте Солнце пальцем (или даже двумя пальцами, будьте осторожны, не смотрите прямо на солнце), теперь сравните цвет неба по краям и цвет синего неба вдалеке. Чем ярче синее небо рядом с солнцем, тем чище воздух. Если солнечные лучи проходят через чистый, свободный от аэрозольных загрязнений воздух, то небо по обе стороны солнца будет синим, если в воздухе присутствуют загрязнения, то вокруг солнца будет виден яркий, бесцветный ореол.
О чистоте воздуха можно судить по тому, насколько чист белый цвет полосы неба на горизонте. Если в воздухе нет взвешенных частиц, то на горизонте цвет будет переходить с синего до голубого, а у самого горизонта до почти чисто-белого. Белый цвет с желтоватым или сероватым подтоном говорит о том, что воздух загрязнен. Серый цвет говорит о том, что в воздухе, скорее всего, содержатся пыль, сажа, соль или кислотные частицы.
Дым легко распознать, если он находится в непосредственной близости, но с далекого расстояния из-за дыма и угла преломления света можно наблюдать разные эффекты. Частицы дыма могут поглощать много света, и тогда на светлом фоне дым будет иметь коричневый или темный оттенок. На темном фоне, при хорошем освещении дыма, он может казаться белым или даже синим, все зависит от размера частиц. Проверьте этот эффект в следующий раз, когда увидите сигаретный дым. При ярком свете сигаретный дым на темном фоне будет светлым, при этом у самого кончика сигареты он может иметь голубоватый оттенок. Выдыхаемый дым никогда не бывает синим, он всегда белый. Частицы выдыхаемого дыма больше, чем частицы дыма от кончика сигареты, потому что в выдыхаемом дыме частицы склеиваются и на них конденсируется влага. Каждый цвет, который мы видим в небе, является подсказкой о размере частиц и их взаимосвязи со светом.
Очень редко в середине дня можно увидеть красноватый оттенок неба. Он говорит о том, что в воздухе присутствуют очень крупные частицы: пыль или мелкий песок. Однажды мне довелось увидеть такое явление при отплытии от берегов Западной Африки. Впоследствии я нашел немного песка у основания парусов.
За пару дней до того, как я приступил к написанию этой части книги, моя жена и сыновья проводили время в саду, наслаждаясь хорошей, солнечной погодой. Я услышал, как жена попросила младшего сына играть со шлангом и водой осторожнее, чтобы на нее не попадала вода. Спустя некоторое время сын сказал: «Мама, смотри, видишь радугу?» «Да, дорогой, очень красивая радуга», — ответила жена, посмотрев вверх. Это было маленькой ложью. Сын держал шланг, из которого лилась вода в направлении моей жены, за его спиной светило солнце.
Из окна домика мне было видно, что моя жена никак не могла видеть ту радугу, которую видел мой сын. С того места, где она сидела, ее просто невозможно было увидеть. Бесполезное наблюдение, ведь я благоразумно решил промолчать и сохранить эту небольшую тайну. Но радуги могут быть полезны, потому что каждая из них рассказывает нам о природе воды в атмосфере и направлении солнечного света.
Чтобы увидеть радугу в природе, нужно, чтобы совпало несколько факторов. Во-первых, нужен небольшой дождь; во-вторых, нужно немного солнечного света во время дождя; и в-третьих, нам нужен тот, кто будет наблюдать за радугой, стоя спиной к солнцу. Без наблюдателя нет радуги, и существует столько радуг, сколько людей их видит, каждая из этих радуг будет немного отличаться от всех остальных. Причина в том, что радуга появляется только в определенном положении по отношению к каждому наблюдателю. Вот почему, находясь в движущемся поезде, вы видите, что радуга движется вместе с вами, а человек, стоящий на перроне видит неподвижную радугу. Не хочу разочаровывать романтиков, но вы уже, наверное, догадались, что если по краям радуги действительно были бы спрятаны горшки с золотом, то этим горшкам порой пришлось бы двигаться очень быстро.
Радуги являются частью окружности, центр которой (если бы мы могли его видеть полностью) находится напротив солнца, если смотреть с позиции человека, который видит радугу. Эта точка, расположенная напротив солнца, играет важную роль во многих природных оптических явлениях, она называется «антисолнечная точка». Таким образом, понятно, где находится центр радужной окружности. Размер основной радуги тоже стандартен: ее радиус составляет 42°. Радуга является частью окружности с радиусом чуть больше 40 градусов.
Благодаря этой информации мы можем сделать некоторые предположения и расчеты. Во-первых, чем выше находится солнце, тем ниже будет находиться антисолнечная точка и тем меньше будет радуга. При подъеме солнца радуга опускается все ниже, а затем и вовсе исчезает, это происходит в момент, когда Солнце находится высоко в небе, если быть точным, то на высоте более 42° над горизонтом. Нет необходимости замерять высоту солнца (хотя это можно сделать, воспользовавшись методами, приведенными в Приложении I), потому что если тень короче нашего роста, то можно с уверенностью сказать, что Солнце находится над горизонтом на высоте более 45°. Поэтому если тень короче нашего роста, то радугу увидеть невозможно. Именно по этой причине радугу не видно летом в середине дня. И наоборот, чем ближе к началу или концу дня, когда Солнце находится низко над горизонтом, тем выше шансы увидеть радугу, которая будет тем выше, чем ниже будет солнце. Самые высокие радуги в виде полуокружности можно наблюдать на восходе или закате.
Учитывая тот факт, что центр окружности радуги находится напротив солнца, можно легко определить, где находится солнце, даже если его совсем не видно. Нередко мы видим саму радугу, но не видим солнце, так как оно скрыто, например, за деревьями или зданиями. Теперь мы знаем, как по радуге можно понять, где находится солнце, таким образом, мы можем при виде радуги использовать все техники, которые изучим далее в главе, посвященной солнцу. Пару раз мне довелось воспользоваться радугой для навигации, а однажды я шел, ориентируясь по радуге до тех пор, пока не стемнело. После прочтения глав о небе и солнце вы также сможете использовать радугу для навигации.
Чаще всего радуга видна, когда вы находитесь в нескольких
