科學家們首次系統化了在數千年的觀測中發現的所有光環
赫爾辛基和烏拉爾聯邦大學 Jarmo Moilanen 和 Maria Gritsevich 的科學家在觀測史上第一次系統化了人類在 2021 年底記錄的各種形式的大氣暈圈的信息。從暈圈觀測的眾多數據來源（其歷史可以追溯到 4 到 5 千年），今天已知 119 種不同形式的大氣暈圈（還有大氣外暈圈和可以在各種表面上看到的暈圈）。
鑽石塵暈。2010 年 12 月 12 日在坦佩雷（芬蘭）
一篇描述這項工作的文章發表在《定量光譜學和輻射轉移雜誌》上。大氣暈是由小於 10 微米的水冰晶在大氣中積累引起的光散射現象。冰晶（或礦物）的形狀、它們的方向以及穿過晶體的光線路徑的組合決定了光暈的構造，無論是彩色的還是白色的環、斑點或弧形。換句話說，光暈的形狀可以用來判斷大氣中存在的冰晶類型。
在對流層的各個層面都可以用肉眼觀察到暈 - 大氣層的低層，高度為 8-18 公里。光暈最常見於高冰雲中：在中層或低層雲中，從光學角度來看，冰晶通常太微弱而無法形成光暈。大多數暈圈的最佳表現是在大氣表層的微小冰晶雲中觀察到的，即所謂的鑽石塵埃。
最古老的光環提到是從 4 到 5000 年：關於光環的信息記錄在蘇美爾-巴比倫文化的楔形文字石板上。在亞里士多德時代，至少已知三種光環形式。耶路撒冷最古老的光環目擊事件之一可以追溯到 12 世紀初。到 1820 年，登記的光環數量約為 20 個，到 1990 年為 60 個。從那時起，登記的光環數量翻了一番，現在達到 119 個。
隨著帶照片和攝像機的手機的普及，記錄光環的工作取得了重大進展。這篇文章的作者呼籲公眾記錄觀察到的光暈，從而為研究這些現象和發現新的現象做出貢獻。因此，2010 年代初在巴黎推出的自動相機讓人們了解了舊的統計數據是多麼過時：事實證明，一些被認為極為罕見的光暈更為普遍。
2007-2008 年和 2016-2017 年新光環數量的快速增長（總共 24 個新光環）很大程度上是由於愛好者 Marko Riikonen 對它們的積極「狩獵」，他拍攝了由冰晶形成的光環芬蘭滑雪勝地的雪槍。
來自俄羅斯和芬蘭的科學家的努力使概括所有積累的關於大氣暈的知識成為可能，並審查了在大氣中形成冰晶或其他散射光的礦物質所必需的條件（溫度、濕度等）從而參與形成光環。
此外，該文章的作者還指出了大氣暈研究中的空白以及觀察和處理所獲得數據的有希望的方法。其中包括新的數碼攝影技術，這些技術被用於提高大氣光暈的質量並導致發現新形式的光暈。
科學家們將大氣暈分為常見和罕見的類別。人們認為，如果每年至少觀察一次某種形式的光暈，則屬於第一類；具有稀有光源配置、方向或不尋常晶體形狀的光暈僅占所有觀察到的光暈的 1% 左右。
經常觀察到的光暈通常是由無序、水平或垂直方向的六方冰晶對光的散射、折射和聚焦形成的。導致光暈的主要光源是太陽和月亮，以及人造光源。反過來，稀有光暈又分為起源已確定的光暈和尚未充分研究且尚不適合建模的光暈-奇異光暈。
「通常，光暈是由於光與水冰的六方晶體相互作用而形成的。然而，一些記錄在案的奇異光暈不能用這種方式解釋。例如，一些橢圓形和圓形光暈的起源之謎來自 20 世紀初被發現以來一直未解開。其中最神秘的是所謂的 Moilanen 弧，我在 1995 年首次記錄了它，」該文章的合著者、芬蘭地理空間研究所研究員、赫爾辛基大學博士生 Jarmo Moilanen 說。
在奇異光暈的情況下，科學可能正在處理異常的晶體形狀（例如立方水冰晶），它們的異質性，或散布在空氣中的其他一些礦物的晶體。然而，究竟應該是什麼冰晶以及穿過這些晶體以形成一種或另一種奇異形式的光暈的射線路徑仍不清楚。
「研究人員認為，奇異光暈的異常形狀是由於人為因素造成的，例如排放到大氣中或高壓輸電線的強電磁場的影響，這可能會破壞空氣中冰晶的方向。為了解開這些謎團，專門在大氣中收集了形成奇異光暈的冰晶樣本，但這種經歷也給出了更多的問題而不是答案，」赫爾辛基大學副教授、芬蘭地理空間研究所高級研究員 Maria Gritsevich 強調說研究和烏拉爾聯邦大學。
最後，在金星、火星、木星及其衛星的大氣層中形成的光暈也很有趣。因此，由冰晶形成的光暈記錄在火星大氣中。「這一觀察證明火星大氣中存在水冰或其他礦物質的六方晶體雲。有跡象表明，這些暈圈可能是由透明且光學上足夠硬的二氧化碳晶體形成的。對可能導致光暈形成的因素進行計算機建模將提供有關火星大氣狀態的寶貴信息，」Maria Gritsevich 補充道。
