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Concept
Halo (phénomène optique)
Résumé
thumb|Les halos sont plus complexes et plus marqués près des pôles (ici au pôle Sud). On y voit le cercle parhélique, les colonnes lumineuses, le halo de 22°, les parhélies de 22°, les arcs tangents supérieurs et l'arc de Parry.
Un halo est un groupe de photométéores apparaissant, à certaines conditions, dans le ciel autour du Soleil ou de la Lune et parfois autour de sources de lumière suffisamment puissantes comme certains lampadaires. Ils ont la forme d'anneaux, d'arcs, de colonnes ou de foyers lumineux et sont engendrés par la réfraction ou la réflexion de la lumière par des cristaux de glace en suspension dans l'atmosphère (nuages cirriformes, poudrin de glace, etc.).
Les halos et phénomènes optiques inhabituels associés au soleil ou à la lune ont toujours intéressé les astronomes, et les astrologues qui y ont parfois vu des signes divins.
Fichier:Olaus Magnus - On the Reflections of the Sun.jpg|Halo solaire de type [[parhélie]] (Gravure sur bois, [[Olaus Magnus]])
Fichier:Olaus Magnus - On Lunar Halos and More About the Reflections of the Sun.jpg|Halo lunaire, représenté par Olaus Magnus
Fichier:Neuwe Zeyttung vnd Warhaffte geschicht.jpg|Autre représentation (de [[1554]])
Fichier:Lunar Halo at Fort Conger February 1 1882.jpg|Halo lunaire de [[1882]] (Groenland)
Fichier:Parhélie_de_Caillac_Cantal_1891_par_M_Marty.png|Dessin par M. Marty d'un parhélie observé en 1891 à Caillac, Cantal (France)
vignette|gauche|Cristal de glace (échantillon d'air prélevé à au-dessus de l'antarctique). Les lignes rouges montrent une réfraction de la lumière de , correspondant à un type de halo produits dans certaines conditions autour du soleil
vignette|Relation entre le type de halo et l'orientation des cristaux de glace
Il existe de nombreux types de halos, tous formés par l'interaction entre la lumière solaire (directe ou renvoyée par la lune) et des cristaux de glace en suspension dans l'air (poudrin de glace) ou présents dans les nuages visibles de la haute troposphère, entre 5 et 10 km d'altitude, notamment dans les cirrostratus en toute saison.
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Halo de 22°
vignette|upright=0.55|Petit halo Le petit halo ou halo de 22° est un photométéore qui apparait comme un cercle lumineux autour du Soleil ou de la Lune à 22° de l'axe observateur-source. Il est causé par la double réfraction de la lumière provenant de ces sources et passant à travers une mince couche de cristaux de glace, comme ceux d'un cirrus. Il existe un autre phénomène optique similaire appelé couronne, provenant de la diffraction de la lumière à travers des nuages minces ou une zone de gouttelettes de pluie, qui est plus coloré que le petit halo et de plus faible ouverture angulaire.
Parhélie
Un parhélie, également appelé « faux soleil », « soleil double », « œil de bouc » ou « chiens du soleil », est un photométéore, c'est-à-dire un phénomène optique atmosphérique, lié à celui du halo solaire, consistant en l'apparition de deux répliques de l'image du soleil, placées horizontalement de part et d'autre de celui-ci. En montagne, au-dessus des nuages, les répliques peuvent apparaître comme des reflets du soleil sur une mer de nuages.
Arc-en-ciel
vignette|redresse|Arc-en-ciel. Un arc-en-ciel est un photométéore visible dans la direction opposée au Soleil quand il brille pendant la pluie. C'est un arc de cercle coloré d'un dégradé de couleurs continu du rouge à l'extérieur au violet à l'intérieur. Un arc-en-ciel se compose de deux arcs principaux : l'arc primaire et l'arc secondaire. L'arc primaire est dû aux rayons ayant effectué une réflexion interne dans la goutte d'eau. Les rayons ayant effectué deux réflexions internes dans la goutte d'eau provoquent un arc secondaire moins intense à l'extérieur du premier.