В древние времена атмосферные феномены считали за проявление воли богов, в наши дни иногда принимают за НЛО. Если достаточно долго смотреть в небо, можно обнаружить множество красивейших оптических феноменов. Некоторые — например, радуга — хорошо нам знакомы, другие появляются необычайно редко, при крайне специфических условиях. Но и выглядят они как настоящее чудо. От огней Святого Эльма до ионосферного свечения, в атмосфере Земли образуется масса диковинных светящихся шаров и других эффектов, некоторым из которых — за долгое их пребывание в мифологическом сознании — не нашли объяснения и до сих пор.

Восходящие молнии. Метеорологи сейчас знают, что примерно одна из тысячи молний бьют вверх. Но несмотря на десятилетия исследований по восходящим молниям, их точный механизм остается загадкой. Различают два типа таких молний.

Первый тип требует наличия поблизости сначала обычного удара сверху вниз. Внезапное разрушение электрического поля приводит к тому, что «молния-лидер», канал положительного или отрицательного заряда, проходит в область грозовой тучи с противоположным зарядом.

Второй тип не требует нисходящего удара молнии поблизости и может уходить вверх спонтанно.

Спрайты. Высоко над тучей и ее обменом молниями с землей, вы можете обнаружить неожиданное красное свечение, вытянутое на десятки или сотни километров. Напоминает отчасти медуз, разбросавших свои усики.

Эти вспышки должны убирать много электронов из грозовой тучи. Чтобы образовался спрайт, необходим длинный, медленный ток, и такие токи могут образоваться в крупных грозовых системах, достигающих 100 километров в поперечнике.

Неуловимость этих мощных красных вспышек обеспечила им их неземное имя, взятое из шекспировского «Сна в летнюю ночь». Но по мере того, как падают цены на мощные камеры, спрайты попадаются на них все чаще и чаще.

Эльфы. Термин ELVES стал неуклюжим акронимом, выбранным в дополнение к спрайтам. Расшифровывается он так убого, что не каждый ученый сможет его нормально произнести.

«Эльфы» появляются в 80-100 километрах над землей и очень отличаются от спрайтов. Это расширяющиеся кольца света. Они похожи на пончики из космоса, с черной дырой посередине, и вытягиваются на 1000 километров или около того.

ELVES мимолетны, живут меньше миллисекунды. Грозовые условия, необходимые для создания «эльфа», включают особый тип молний, с резким повышением тока.

Кольцо Бишопа — коричнево-красный круг вокруг Солнца, иногда сливающийся с ним, возникающий во время и после извержений вулканов. Свет преломляется на вулканических газах, пыли. Это атмосферный феномен был впервые открыт Эдвардом Бишопом в 1883 году, после знаменитого извержения Кракатау.

Солнечная глория. Её можно наблюдать лишь находясь на высокой горе или на самолёте на уровне облаков — это цветные кольца света, отражающиеся на облаке вокруг тени. Глория предположительно объясняется дифракцией света от облаков к наблюдателю, но насчёт её происхождения всё ещё ведутся споры.

Двойные радуги можно увидеть достаточно часто, а вот тройные и четверные — невообразимо редко. Вторичная радуга образуется, когда свет преломляется сквозь капли воды дважды, и содержит перевёрнутый порядок цветов по сравнению с первой. Пока в 2011 году тройная и четверная радуга не были сфотографированы, шли споры, существуют ли они на самом деле.

Противосумеречные лучи возникают на закате как «антипод» сумеречным лучам — столбам света, проходящим сквозь промежутки облаков. Противосумеречные лучи видны на востоке, с противоположной стороны от заходящего солнца. На деле это лишь иллюзия, вызванная перспективой.

Зодиакальный свет, он же «ложный рассвет» — призрачное свечение треугольной формы, изредка возникающее в безлунные ночи в широтах Земли, близких к экватору. Это результат рассеивания солнечного света в скоплениях пыли в плоскости эклиптики — области вращения Земли вокруг Солнца.

Гало — сияющий «нимб» вокруг мощного источника света, вроде Солнца или Луны. Появляется как правило благодаря ледяным кристаллам в перистых облаках. Иногда свет преломляется сквозь них настолько странно, что возникают так называемые «ложные солнца».

Противосияние — редчайшее явление, родственное зодиакальному свету, также вызванное рассеянием света на частицах пыли. Оно выглядит как светлое пятно, наблюдаемое с противоположной стороны от Солнца — в исключительно тёмные безлунные ночи.

«Святое свечение», «тень святого» — перевод названия Heilgenschein, данного редкому феномену, напоминающему глорию. Его можно наблюдать с летящего на небольшой высоте объекта — самолёта, вертолёта или воздушного шара. Тень объекта на земле окружает неяркое свечение, заметное лишь в очень ясную погоду.

Полярные сияния. Зеленые, синие и красные сияния, появляющиеся над обоими полюсами Земли, представляют собой видимую карту событий, которые происходят за тысячи километров от нас. Когда солнечный ветер — заряженные частицы Солнца, которые проносятся через нашу планету, — встречаются с магнитным полем Земли, они взаимодействуют.

Огни Святого Эльма. Моряки в море иногда видели голубоватое свечение, которое, кажется, вырывается с концов корабельных мачт в ночное время. Этот свет не горячий и не поджигает ничего на борту. 

Это явление периодически наблюдалось в грозовую погоду в виде свечения над средневековыми башнями церкви Святого Эльма, отсюда и получило свое название. 

Атмосферный ученый Стив Акерман из Университета Висконсин-Мэдисона в США был очарован огнями Святого Эльма с того момента, когда его брат с ними столкнулся. Брат Акермана в плохую погоду работал над медными трубами в подвале своего дома. «Гроза пришла в этот район, и в какой-то момент над множеством труб было голубоватое свечение, — говорит Акерман. — Тогда я начал поиски того, что его вызывает».

Грозовые тучи создают сильное электрическое поле, поскольку есть сильная разница в электрических зарядах между облаком и землей, которую иногда можно почувствовать в качестве статического электричества. Это поле может быть усилено остроконечными предметами, вроде металлической трубы или мачты корабля.

Если это электрическое поле станет достаточно сильным, оно разорвет молекулы воздуха на электрически заряженные частицы. Эти газы станут «плазмой» и будут испускать свечение.

Блуждающие огни. Подобно огням Святого Эльма, блуждающие огоньки — это слабый свет, который прошел к нам через века. Но в отличие от огней Святого Эльма, в последнее время люди сообщают о них все меньше и меньше. Эти огоньки никогда не создавались в лабораторных условиях. Как правило, это свет, мерцающий или постоянный, летящий близко к земле, чаще появляющийся в болотистых районах сельской местности. Исчезает через несколько минут.

Если бы блуждающий огонек действительно был природным процессом, есть несколько возможных объяснений. К примеру, связь с болотистой местностью предполагает, что этот свет появляется вследствие горения болотного газа, чаще всего метана. Впрочем, неизвестно, что приводит к возгоранию газа.

Свечение во время землетрясений. «Вы могли бы стать в середину светящегося шара, — говорит Фридеманн Фройнд из института SETI при NASA в Маунтин-Вью, штат Калифорния. — Возможно, ваши волосы наэлектризовались бы, у вас был бы ореол, как у святого. Но ничего бы не горело. Вам было бы весело, но вы бы не пострадали».

Вот что было бы, окажись вы в середине свечения во время землетрясения. Это свечение представляет собой плазменный разряд, который происходит, когда конкретный тип породы находится под напряжением и создает электрический заряд, говорит Фройнд. «Мы считаем, что когда камни сжимаются вместе очень быстро, заряд высвобождается в виде плазменного разряда из породы».

Шаровая молния - это светящийся шар диаметром в десятки сантиметров. Он перемещается вместе с движением воздуха и может взрываться при соприкосновении с наземными предметами. По некоторым предположениям, источник зарождения шаровой молнии — раскаленный канал обычной молнии, а ее состав — неустойчивые соединения азота и кислорода, на образование которых требуются большие затраты энергии. При охлаждении до некоторой критической температуры вещество шаровой молнии мгновенно распадается на азот и кислород с выделением поглощенной энергии, в результате чего происходит взрыв. 

Зеленый свет. В последние несколько секунд перед заходом Солнца его свет может стать ярко-зеленым. Но Солнце не меняет цвет: этот свет вызывается миражем.

Атмосфера расщепляет белый свет Солнца на отдельные цвета, подобно призме: красный изгибает сильнее, чем оранжевый, оранжевый сильнее, чем желтый, и так далее. Поскольку красный подвергается самому сильному искривлению, он, кажется, первым уходит за горизонт, за ним следуют оранжевый, желтый и зеленый.

Лунная радуга заметно бледнее и тоньше обычной «солнечной». Заметить её можно лишь при очень яркой Луне, близкой к полнолунию, после подходящего дождя и на фоне очень тёмного неба.

Туманная радуга появляется не при каждом сочетании солнца и тумана — а лишь когда туман состоит из очень маленьких капелек воды, менее 25 мм. Дуга туманной радуги обычно не очень яркая, но обладает призрачным очарованием.

Оптическое явление «Брокенский призрак» получило свое название от горы Брокен, что находится в Германии и принадлежит горному массиву Гарц. Именно здесь местные жители сумели впервые различить подобный эффект. Эта гора обеспечивает все необходимые условия, однако не обязательно приезжать сюда, чтобы получить подобные кадры. Достаточно любой другой горы.

Для этого необходимо организовать следующее: человек с фотокамерой должен стоять перед туманной областью, а за его спиной должен быть источник света, чаще всего - солнце. Таким образом можно увидеть свою собственную тень в обрамлении "расщепленных" солнечных лучей.