광환
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1. 개요
광환은 층상운의 물방울에 의해 빛이 회절하면서 나타나는 현상으로, 태양이나 달 주위에 나타나는 빛의 고리이다. 물방울 입자의 크기가 균일할수록 색깔이 뚜렷하며, 안쪽은 푸른색, 바깥쪽은 붉은색을 띠는 경우가 일반적이다. 광환은 회절 현상에 의해 발생하므로 물방울 외에도 꽃가루, 화산재 등 미립자가 공중에 떠 있을 때도 나타날 수 있다. 달무리와 유사하게 보일 수 있지만, 광환은 태양이나 달에 접촉하며, 빛의 굴절이 아닌 회절에 의해 발생한다는 점에서 차이가 있다.
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| 광환 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 종류 | 광학 현상 |
| 관련 대상 | 태양 달 별 밝은 행성 |
| 발생 조건 | 얇은 구름 (예: 고적운, 권적운) 균일한 크기의 물방울 또는 얼음 결정 |
| 색상 | 무지갯빛 (빨강, 초록, 파랑 등) |
| 기타 명칭 | 채운 (彩雲) 무지개 구름 |
| 상세 정보 | |
| 원리 | 회절 |
| 형태 | 태양/달 주위의 고리 모양 때로는 불규칙한 무지갯빛 영역 |
| 크기 | 태양/달의 5~10도 반경 물방울 크기에 따라 다름 |
| 관측 빈도 | 비교적 흔함 (얇은 구름 조건에서) |
| 구별 | 무리해와 구별 필요 (코로나는 더 작고 색이 더 뚜렷함) |
| 추가 설명 | 태양을 직접 보면 눈에 해로울 수 있으므로 주의 사진 촬영 시에는 태양을 가리고 촬영하는 것이 좋음 |
| 관련 용어 | |
| 광학 현상 | 광학 현상 |
| 회절 | 회절 |
| 무리해 (광학 현상) | 무리해 |
| 고적운 | 고적운 |
| 권적운 | 권적운 |
2. 원인과 특징
광환은 층상운을 만드는 물방울을 통과하는 빛이 회절하면서 일어나는 현상이다. 물방울 외에 미립자가 공중에 떠다니는 경우에도 볼 수 있다. 꽃가루가 공중에 떠다니면서 햇빛을 회절시켜 광환을 발생시키기도 하는데, 특히 삼나무 꽃가루가 흩날리는 계절에는 꽃가루 광환(화분 광환)이 종종 보인다.[4][10][11] 황사나 먼지 등은 입자 크기의 폭이 커서 광환이 보이는 경우가 드물고,[12] 산란이 커서 색깔 없이 흰색으로 보이는 경우가 많다. 대규모 화산 분화로 미세한 화산재가 대기 상층에 날아갈 경우에도 광환이 보이며, 구름을 구성하는 물방울보다 직경이 작은 화산재가 부유하는 경우 드물게 직경이 10도 이상이 되는 거대한 광환이 보이기도 하는데, 이를 비숍의 고리라고 부른다.[13]
2. 1. 색상
층상운을 만드는 물방울을 통과하는 빛이 회절하면서 색상이 나타난다. 물방울 입자의 크기가 균일할수록 색깔 구분이 뚜렷해지고 밝아진다. 또한 입자가 작을수록 회절각이 커지기 때문에 광환의 직경이 커진다. 파장이 긴 빛일수록 회절각이 커지기 때문에 안쪽이 보라색, 바깥쪽이 빨간색의 순서가 된다.[6][7]광환의 가장 안쪽, 태양이나 달에 접해 있는 부분은 푸른색의 원반 모양 광망이며, 그 가장자리는 빨간색 빛의 띠를 이룬다. 경우에 따라서는 그 바깥쪽에 더 무지개처럼 색깔이 칠해진 빛의 띠가 안쪽이 보라색, 바깥쪽이 빨간색의 순서로 반복하여 둘러싸기도 한다. 광환의 가장 안쪽의 푸른 부분, 혹은 가장자리의 색깔이 뚜렷하지 않은 광환 전체를 '''오레올'''(aureole영어)이라고 한다.[8] 일반적인 광환 전체의 직경은 1도 - 5도 정도이다. 물방울의 크기가 균일하지 않아 고르지 않을 때 흰색이나 주황색 등 단색의 오레올이 되기 쉽다.[6][9][7]
광환은 회절에 의해 일어나는 현상이므로 물방울 이외의 미립자가 공중에 부유하고 있는 경우에도 보일 수 있다. 예를 들어 삼나무 꽃가루가 흩날리는 계절에는 이로 인한 광환이 종종 보이며 꽃가루 광환(화분 광환)이라고 한다.[10][11] 황사나 먼지 등의 먼지는 입자 크기의 폭이 크기 때문에 광환이 보이는 경우는 드물다.[12] 산란이 커서 색깔이 보이지 않고 그냥 흰색으로 보이는 경우가 많다. 또한 대규모 화산의 분화가 일어나 대기 상층에 미세한 화산재가 날아갈 경우에도 이로 인한 광환이 보인다.
구름을 구성하는 물방울보다 직경이 작은 화산재가 부유하고 있는 경우, 극히 드물게 직경이 10도 이상이 되는 거대한 광환이 보이는 경우가 있다. 이것은 특히 1883년 크라카토아 분화 때 이 현상을 발견한 비숍 목사(Sereno Edward Bishop, 1827년 - 1909년)의 이름을 따서 '''비숍의 고리'''(Bishop's ring영어)라고 한다.[13]
2. 2. 오레올 (Aureole)
층상운을 이루는 물방울을 통과하는 빛이 회절하면서 광환 현상이 나타난다. 물방울 입자의 크기가 균일할수록 색깔 구분이 뚜렷하고 밝아진다. 또한 입자가 작을수록 회절각이 커져 광환의 직경이 커진다. 파장이 긴 빛일수록 회절각이 커지므로 안쪽이 보라색, 바깥쪽이 빨간색 순서로 나타난다. 물방울 직경이 고르지 않으면 각 물방울에 의한 회절각 크기가 달라 색깔이 섞여 가장자리의 색깔이 뚜렷하지 않은 오레올이 된다.[6][7]광환의 가장 안쪽, 태양이나 달에 접해 있는 부분은 푸른색의 원반 모양 광망이며, 그 가장자리는 빨간색 빛의 띠를 이룬다. 경우에 따라서는 그 바깥쪽에 무지개처럼 색깔이 칠해진 빛의 띠가 안쪽이 보라색, 바깥쪽이 빨간색 순서로 반복하여 둘러싸기도 한다. 광환의 가장 안쪽의 푸른 부분, 혹은 가장자리의 색깔이 뚜렷하지 않은 광환 전체를 '''오레올'''(aureole영어)이라고 한다.[8] 일반적인 광환 전체 직경은 1도 - 5도 정도이다. 물방울 크기가 균일하지 않아 고르지 않을 때 흰색이나 주황색 등 단색의 오레올이 되기 쉽다.[6][9][7]
2. 3. 꽃가루 광환
꽃가루가 공중에 떠다니면서 햇빛을 회절시켜 코로나를 발생시키기도 한다. 꽃가루는 항상 구형이 아니기 때문에, 꽃가루 코로나의 특징적인 타원형 모양과 밝은 점이 나타나는 경우가 많다. 숲과 같이 꽃가루가 많이 발생하는 개화기 동안 볼 수 있으며, 특히 일출이나 일몰 시에는 햇빛이 덜 강하고 꽃가루가 섞인 대기를 통과하는 빛의 경로가 더 길기 때문에 더 쉽게 볼 수 있다.[4] 삼나무 꽃가루가 흩날리는 계절에는 이로 인한 광환이 종종 보이며, 이를 꽃가루 광환(화분 광환)이라고 한다.[10][11]2. 4. 비숍의 고리 (Bishop's ring)
1883년 크라카토아 분화 때 이 현상을 발견한 비숍 목사(Sereno Edward Bishop, 1827년 - 1909년)의 이름을 따서 '''비숍의 고리'''(Bishop's ring영어)라고 한다[13]. 구름을 구성하는 물방울보다 직경이 작은 화산재가 부유하고 있는 경우, 극히 드물게 직경이 10도 이상이 되는 거대한 광환이 보이는 경우가 있는데, 유사한 현상은 핵실험 시에도 관측된 적이 있다.3. 무리 (Halo)와의 차이점
환(暈)과 광환은 모두 태양이나 달 주위에 빛의 고리가 생기는 현상이지만, 몇 가지 중요한 차이점이 있다. 환은 태양이나 달에서 멀리 떨어져 나타나고 안쪽이 빨강, 바깥쪽이 보라색을 띤다. 반면 광환은 태양이나 달에 접촉하며, 색깔 배열이 환과 반대이다.
3. 1. 발생 원리
환(暈)과 마찬가지로 태양이나 달 주위에 빛의 고리가 생기는 현상이지만, 광환과 환은 전혀 다른 현상이다. 환은 태양이나 달과 접촉하지 않고 상당히 태양에서 떨어진 위치에 나타나는 반면, 광환은 반드시 오렐에 의해 태양과 접촉하고 있다. 또한 환의 색은 안쪽이 빨강, 바깥쪽이 보라색 순서로 광환과는 반대이다.
환은 구름을 구성하는 빙정 내에서의 빛의 굴절로 인해 생기는 반면, 광환은 태양의 빛이 구름을 구성하는 물방울에 의해 회절됨으로써 발생한다. 그렇기 때문에 환은 빙정으로 이루어진 고도가 높은 권층운이나 고층운이 태양이나 달에 걸렸을 때 보이는 반면, 광환은 그보다 고도가 낮은 물방울로 이루어진 중층의 고층운이나 권적운이 걸렸을 때 볼 수 있다. 또한, 층운이나 얇은 안개가 낄 때에도 보이지만, 색깔이 나타나는 경우는 적다.
3. 2. 형태
환(暈)과 마찬가지로 태양이나 달 주위에 빛의 고리가 생기는 현상이 광환이다. 하지만 광환과 환은 전혀 다른 현상이다. 환은 태양이나 달과 접촉하지 않고 상당히 태양에서 떨어진 위치에 나타나는 반면, 광환은 반드시 오렐에 의해 태양과 접촉하고 있다. 또한 환의 색은 안쪽이 빨강, 바깥쪽이 보라색 순서로 광환과는 반대이다.
환은 구름을 구성하는 빙정 내에서의 빛의 굴절로 인해 생기는 반면, 광환은 태양의 빛이 구름을 구성하는 물방울에 의해 회절됨으로써 발생한다. 그렇기 때문에 환은 빙정으로 이루어진 고도가 높은 권층운이나 고층운이 태양이나 달에 걸렸을 때 보이는 반면, 광환은 그보다 고도가 낮은 물방울로 이루어진 중층의 고층운이나 권적운이 걸렸을 때 볼 수 있다. 또한, 층운이나 얇은 안개가 낄 때에도 보이지만, 색깔이 나타나는 경우는 적다.
3. 3. 구름 종류
환(暈)과 마찬가지로 태양이나 달 주위에 빛의 고리가 생기는 현상이 광환이다. 하지만 광환과 환은 전혀 다른 현상이다. 환은 태양이나 달과 접촉하지 않고 상당히 태양에서 떨어진 위치에 나타나는 반면, 광환은 반드시 오렐에 의해 태양과 접촉하고 있다. 또한 환의 색은 안쪽이 빨강, 바깥쪽이 보라색 순서로 광환과는 반대이다.
환은 구름을 구성하는 빙정 내에서의 빛의 굴절로 인해 생기는 반면, 광환은 태양의 빛이 구름을 구성하는 물방울에 의해 회절됨으로써 발생한다. 그렇기 때문에 환은 빙정으로 이루어진 고도가 높은 권층운이나 고층운이 태양이나 달에 걸렸을 때 보이는 반면, 광환은 그보다 고도가 낮은 물방울로 이루어진 중층의 고층운이나 권적운이 걸렸을 때 볼 수 있다. 또한, 층운이나 얇은 안개가 낄 때에도 보이지만, 색깔이 나타나는 경우는 적다.
4. 갤러리
참조
[1]
웹사이트
Jupiter corona from Iran
http://www.atoptics.[...]
Atmospheric Optics
2016-05-02
[2]
웹사이트
The Corona
https://mysite.du.ed[...]
University of Denver
2003-08-02
[3]
웹사이트
Corona
http://www.atoptics.[...]
Atmospheric Optics
2017-02-11
[4]
웹사이트
Allergies? Must Be Pollen Corona Season Again
https://www.universe[...]
2021-11-17
[5]
서적
学術用語集 気象学編
日本学術振興会
[6]
서적
オックスフォード気象辞典
朝倉書店
2005
[7]
서적
驚くべき雲の科学
草思社
[8]
문서
[9]
문서
オックスフォード気象辞典
朝倉書店
2005
[10]
뉴스
花粉光環とは？
https://weathernews.[...]
ウェザーニューズ
[11]
간행물
花粉光冠 | 大気海洋変動観測研究センター 気候物理学分野
https://caos.sakura.[...]
東北大学
[12]
웹사이트
Corona
https://glossary.ame[...]
American Meteorological Society
2022-07-06
[13]
웹사이트
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https://glossary.ame[...]
American Meteorological Society
2022-07-06
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