Quando la luce del Sole o della Luna passa attraverso i cristalli di ghiaccio esagonali dei cirri posti tra sei e dodici chilometri di altezza, essa può essere rifratta e formare i fenomeni alonari. Gli aloni si differenziano fra loro in base all’elevazione della fonte luminosa ed in base alla forma ed al movimento dei cristalli di ghiaccio che possono essere piatti od allungati.
Gli aloni appaiono come vaste corone di luce intorno a fonti molto luminose come il Sole, la Luna, i pianeti principali e le stelle più luminose. L’estensione dell’alone dipende da come viene rifratta la luce che attraversa i cristalli di ghiacci e da come sono orientati quest’ultimi. La direzione di rifrazione non è casuale, ad esempio: i ghiacci esagonali orientati orizzontalmente hanno un angolo di rifrazione di 22 gradi tra la direzione di ingresso della luce e di uscita. Generalmente i due angoli di ingresso ed uscita sono simmetrici tra di loro. Esistono forme alonari meno conosciute e caratterizzate da angoli diversi. Durante la stagione invernale gli aloni si possono formare anche nelle nebbie e nelle basse nubi se esse contengono gocce miste a ghiacci con forme più complesse dell’esagono. In questo caso le forme sono più variegate e diverse dal cerchio.
Il parelio (conosciuto anche con i nomi di sun dog, di mock sun o falsi soli) può essere considerato un fenomeno alonare costituito da due macchie luminose poste alla stessa elevazione del Sole (o della Luna), con distanze angolari fisse ed opposte alla fonte luminosa. Anche essi si formano con la rifrazione della luce nei ghiacci esagonali orizzontali. Le distanze dal Sole sono generalmente pari a 22°; tuttavia, in condizioni rare, è possibile la formazione di una coppia anche a 46 e/o 120 gradi dal Sole. Le macchie manifestano la colorazione tipica dell’iride con il rosso verso il Sole e spesso vengono scambiate per “oggetti volanti non identificati”.
I pareli si possono presentare associati ad un alone od isolati. Quando il Sole o la Luna sono molto bassi sull’orizzonte essi appaiono ad una distanza di 22° dall’astro; altrimenti si allontanano fino a 24°, mentre l’alone rimane fisso a 22°.
Raramente si può assistere alla formazione di un cerchio parelico, ovvero nella manifestazione di una tenue stringa bianca che unisce i pareli con il Sole e che può arrivare ad estendersi fino a 360°. Su tale cerchio talvolta possono apparire delle vere e proprie code associate ai pareli.
Gli aloni possono avere un raggio di 9, 22 o di 46 gradi dal Sole ed il loro spessore può variare da un minimo di 9° ad un massimo di 35°. Gli aloni lunari sono più rari e sempre posti ad una distanza di 22° dalla Luna.
Esiste una vasta casistica di fenomeni alonari che prende il nome di archi e dipende dalla forma e della disposizione dei ghiacci; essi possono presentarsi a distanze angolari molto lontane fra loro e possono avere il centro della loro curva nel Sole, in posizioni antisolari o zenitali. Ai bordi inferiori dell’alone maggiore si possono manifestare simmetricamente gli archi infralaterali. La presenza di queste nubi cirriformi che formano gli aloni è il preludio dell’arrivo di fronti caldi con un anticipo di circa 600-700 Km.
Di tali fenomeni è possibile visionare delle rappresentazioni con il simulatore virtuale “HaloSim3” (http://www.sundog.clara.co.uk/halo/halosim.htm) messo a disposizione dagli autori Michael Schroder e Les Cowley. Tale software si basa su un algoritmo che tiene conto di milioni di tracciamenti di raggi luminosi che scaturiscono dall’interazione della luce con diverse famiglie di solidi a scelta; volendo il modello può essere applicato anche ad interazioni extraterrestri. Gli autori del software infatti spiegano che si possono verificare fenomeni alonari anche su Marte (per l’anidride carbonica ghiacciata), Giove (per cristalli di ammoniaca e ghiaccio), Saturno, Urano, Tritone, Nettuno (per cristalli di azoto) ed occasionalmente su Plutone e su Io (per zolfo monoclino).
Aloni
Parelio
Fenomeni alonari più comuni alla latitudine media italiana
- Alone A 22° (ruota di Issione), probabilmente più frequente dell’arcobaleno
- Arco Circumorizzontale,
- Arco Circumzenitale (CZA),
- Parelio a 22°
- Parelio a 44° (nel cerchio parelico)
- Parelio a 46° (fuori del cerchio parelico)
- Arco Tangente superiore
- Arco Tangente inferiore
Alone solare a 22 gradi dal Sole
Arco circumorizzontale
Quando l'arco circumorizzontale assume la forma di questa foto viene erroneamente chiamato "arcobaleno che sorride", oppure "fire rainbow" ma NON è un arcobaleno.
Arco circumzenitale
Parelio
Fenomeni alonari più rari
- Alone a 46°, simile all’alone a 22°, ma più debole e diffuso.
- Alone circoscritto all’alone a 22°, si tratta di un cerchio a forma di ellisse sovrapposto, ma leggermente più largo dell’alone a 22°. Con il Sole alto più di 40° i due aloni si sovrappongono.
- Alone di Hevelius, alone formato da un arco con raggio di 90° da Sole e disegnato ed osservato solamente volta da Hevelius nel 1661. Probabilmente l’alone osservato aveva anche due pareli a 90°.
- Aloni concentrici circolari, rarissima formazione teorizzata nel 1923 da Luis Besson.
- Aloni ellittici verticali lunari, osservati fotograficamente per la prima volta nel 1987.
- Anello di Bottlinger, ellisse chiara che circonda il subelio.
- Archi antelici diffusi di Greenler e Trankle, ramificazioni molto luminose a forma di X che possono essere state confuse storicamente con croci in cielo di origine divina.
- Archi antelici, formazione luminosa diffusa a forma di Croce di Sant’Andrea. Anche questi archi possono essere stati confusi nel tempo con croci di origine sovrannaturali.
- Archi antisolari, sono archi speculari fra loro che incrociano il punto antisolare formando una X quando il Sole è basso sull’orizzonte.
- Archi di Hastings, Wegener e Tricker sono particolari archi antelici che variano in base all’angolo di ingresso e di uscita della luce nei cristalli di ghiaccio che agiscono come caleidoscopi.
- Arco di Moilanen, sono rare formazioni alonari multiple.
- Archi sopralaterali ed infralaterali. Sono archi sovrapposti all’Alone principale, che da esso si distaccano quando l’altezza del sole è superiore a 20°. Aumentando l’elevazione della fonte luminosa questi archi discendono e si distaccano dal Cerchio di Issione.
- Archi di Parry ed archi di Parry sopralaterali ad infralaterali, sono formazioni a forma di V che possono comparire tangenti agli archi sopralaterali oppure infralaterali (se questi sono bassi 15°-20°). Prendono il nome di Parry perché i ghiacci seguono l’orientamento spaziale teorizzato da Parry.
- Archi eliaci e subeliaci, il Prof. Paolo Candy spiega che essi rappresentano delle formazioni a forma di “e” con l’intersezione centrata nel Sole. La parte superiore della “e” dista dallo zenith 30° meno l’altezza del Sole, quindi se il Sole è alto 30°, allora la “e” è tangente allo zenith.
- Arco circumnadir, questa formazione è una che si sviluppa intorno a Nadir ed è stata studiata solo per via teorica. Non sono riportate osservazioni.
- Arco di Kern, rarissimo arco bianco che completa allo zenith l’arco circumzenitale.
- Archi di Lowitz (superiore, mediano o inferiore), sono archi che uniscono i pareli e sono stati disegnati per la prima volta nel 1790 da Tobias Lowitz.
- Cerchio parelico. Questo cerchio è un alone bianco che unisce parallelamente all’orizzonte i pareli.
- Cerchio subparelico, sono degli archi che uniscono i subpareli, ovvero dei pareli che sono alla stessa altezza del subelio.
- Colorazioni varie dell’antelio,
- Doppio sole: talvolta può comparire un secondo disco solare sopra, o sotto, il vero Sole. E’ generato dalla rifrazione, oppure da una parte del sun pillar che si spezza.
- Pareli a 120° (pareli antisolari), sono dei rarissimi pareli posti sul cerchi parelio e distanti ben 120° dal disco solare.
- Alone a 9°. E il più interno degli aloni e si forma quando i cristalli piramidali hanno una sezione centrale del prisma. La luce del sole passa tra una faccia centrale e una faccia piramidale opposta. Queste facce sono inclinate a soli 28 ° e la deviazione che subisce la luce è di 9 °.
Arco circumzenitale in un fallstreack hole
