В чем разница между парагелиями и гало?

Гало — морозно-ледяное атмосферное явление, вызванное преломлением света от шестигранной формы кристалликов льда, висящих в воздухе. При этом свет проходит через кристалл и его форма задаёт характерные кольца и оптические эффекты вокруг источника света. Паргелии — ложные Солнца — один из видов гало, когда здесь свет не идёт строго через кристалл, а формируется за счёт преломления и отражения в кристаллах, ориентированных наклонно, почти горизонтально, но с небольшим уклоном.


Для образования малого 22-градусного гало и паргелиев (ложных солнц) свет проходит через одни и те же боковые грани шестиугольного кристалла, которые расположены под углом 60 градусов друг к другу. Основная разница заключается лишь в положении этих кристаллов в пространстве.
В гало же формируется полный круг, так как там участвуют кристаллы, случайно ориентированные в горизонтальной плоскости, но с произвольным вращением вокруг вертикальной оси, поэтому преломлённые лучи складываются во все направления по кругу вокруг источника света.

В случае паргелиев плоские шестиугольные кристаллы-пластинки оседают горизонтально, подобно падающим листьям. Из-за такой строгой ориентации свет преломляется только в горизонтальной плоскости, и вместо целого кольца мы видим только два ярких пятна по бокам от Солнца.

Самое частое гало с радиусом около 22 градусов возникает потому, что это минимальный угол отклонения света при преломлении в гексагональном кристалле льда, когда луч входит через одну боковую грань призмы и выходит через соседнюю боковую грань. В случае 22° свет входит через боковую грань призмы и выходит через соседнюю боковую грань, что даёт минимальное отклонение около 22°.

Малое гало возникает на том же принципе преломления через шестиугольные кристаллы, но для света, проходящего через верхние и нижние боковые грани, даёт кольцо примерно в 9° от Солнца или Луны. При этом луч входит в одну грань и выходит через другую под малым углом. Оно обычно менее яркое, чем 22-градусное. Лучи рассеиваются по широкому диапазону углов, не концентрируются в одном направлении и поэтому почти никогда не дают яркого, чёткого кольца. В реальной атмосфере такое гало либо крайне слабое, либо вообще неразличимо глазом.

Большое гало формируется при преломлении через кристаллы с разными гранями или при удлинённых столбчатых кристаллах, радиус обычно около 46°. В этом случае свет входит в кристалл через одну боковую грань, а выходит не через соседнюю, а через грань, разделённую двумя рёбрами. Эффективный призменный угол внутри шестигранного кристалла получается больше, чем в случае 22-градусного гало. Для показателя преломления льда минимум отклонения при такой геометрии даёт угол около 46 градусов от Солнца или Луны.