Лунная дорожка на воде изогнута "дугой"

[Smirnov_1963]

Привет всем! Спешу поделиться удивительным явлением: изогнутая "лунная дорожка":



Вот Вам и загадка:
на первый взгляд условия задачи совершенно симметричны, и совсем не видно причины нарушения этой симметрии.
Сложность задачи усиливается взаимным исключением условий наблюдения: далеко не каждый вечер отвлечённо смотрим на луну, на море..., а если это происходит, это означает, что рядом с вами кто-то достойный ещё большего внимания, романтика, одним словом.

Поэтому данный случай и фотография единственная для анализа,
в этом и сложность: невозможно сделать сравнение по всем таким "лунным дорожкам", может, они все однозначно,
в любом случае кривые
на море и на озере,
утром и вечером,
на севере и на юге, от молодого месяца и от убывающей луны?
Значительную часть времени я потратил на проверку гипотезы, основанием которой является факт, буквально не вошедший на фотографию: с левой стороны имеется большой сток - на расстоянии 62км от точки наблюдения из озера вытекает река (Ангара - мы на Байкале!).

1. Предположение было красивым - мы наблюдаем линию лунной дорожки на склоне огромного конуса.
Красиво, но не верно: мы можем видеть гипотетическую воронку только в перспективной
проекции, к каким искажениям это приводит легко проверить на сайте earth.google.com:
нарисовать где-нибудь на океане окружность 50-100км и "подлететь" к ней низенько метров на 20 -- ни каких округлостей Вы не увидите, более того, Googl весьма реалистично закроет большую часть "края воронки" за линией горизонта.

2. Примерно по таким же соображениям отпадает (фантастическая) гипотеза о приливной волне, катящейся вслед за уходящим Солнцем.
Даже если заставить себя принять мысль о кривой поверхности озера, выбор очень узкий: "воронка" или "желоб", но в масштабе озера, да ещё в перспективной проекции весьма сомнительно увидеть "дугу".

3. Трудности возникают и при попытках "подогнать под ответ" такой известный феномен, как поляризация света - конечно, свет от луны не может быть не поляризованным, доля и степень поляризации зависит (должна как-то зависеть) от взаимного расположения

Солнце-Луна-поверхность воды и наблюдателя, но отсутствие точной информации порождает неопределённость от "да, похоже" до "эффект микроскопический".

4. Температура воздуха над озером, естественно, неоднородна по линиям "ближе-дальше" и "выше-ниже", но эта картинка заставляет предположить градиент температуры( и давления) по линии "слева-направо", если это действительно так, то это та же задача но с другой формулировкой: "почему в безветренный вечер справа воздух более плотный чем слева?" и опять не видно виновника, может Байкал с права ("чуть-чуть?") холоднее, что опять приводит к вееру вопросов. Даже если так, то как-то сильно круто для воздуха: мы бы только и наблюдали как созвездия "расплываются" вблизи горизонта,самое большее, на что они(звёзды) способны - только чуть мерцать.

5. Пусть всё дело в свойствах водной ряби. И тут всё не просто: на эту Луну на воде мы
смотрели не меньше получаса, поверхность Байкала редко бывает зеркальной, непрерывно меняется, одни морщинки разглаживаютя, другие наплывают: изменчивость охватывает все масштабы,но на общую картину ни что не влияло.



Вот условия съёмки: время 26-09-2009 19-32,
место 51град44`45.16`` C
103град55`56.04`` B
высота над озером 25 метров.

[EtCetera]

Фотография удивительная!
У меня есть одно небольшое предположение, возможно, несколько несуразное. Судя по снимку, Луна неполная (и растет), а вогнутость дорожки совпадает с тенью Земли на диске Луны. Если мысленно представить себе полную Луну и перенести взгляд на дорожку, то она как раз окажется правильной "бочковидной" формы. Т.е. на водной глади мы видим точное отражение Луны, только вытянутое в направлении взгляда. Вот такое предположение.
Такая гипотеза, правда, не объясняет, почему подобные картины нельзя видеть повсеместно (сам, признаюсь, ни разу в жизни подобной фантастики не видел; правда, и на Байкале не бывал ). Возможно, все дело в сочетании 3 факторов:
1. Достаточной ширине глади в направлении взгляда.
2. Небольшой высоте точки наблюдения относительно поверхности воды.
3. Достаточном спокойствии водной глади.
Правда, первые два фактора актуальны для любого моря и достаточно крупных озер/водохранилищ. Насколько критичен 3-ий фактор, не знаю.
P.S. Снимали на телефон? Нет ли более четкого и крупного снимка?

[meduza]

Возможно просто высота волн при приблежениит к берегу увеличивается и получается такое "вогнутое зеркало". Пробовали снимать при полном штиле?

[whiterussian]

Очень красивая фотография (в районе Тальцов?)...

Подобные явленя (несимметричность отражения) можно увидеть практически всегда. Вам ужасно повезло, что дуга НАСТОЛЬКО красива...

[jetyb]

Задача очень интересная.
Найдя по картам место с указанными координатами (не далее чем в двух километрах слева находится ручеек, верно?), я установил, что расстояние до противоположного берега не меньше, чем 14.6 километров.
С другой стороны, дальность видимости на высоте 25 метров равна 12.6 километров (для среднего радиуса Земли 6711030 м + 455 м высота Байкала), максимум 13.8 километров (взят экваториальный радиус 6378164 м+455 м, высота наблюдателя 30 м). Уточните: чему равно расстояние до берега (я нашел только нижнюю границу) и видна ли с места съемки поверхность воды у противоположного берега.
Судя по полученным данным, воздух искажает свет, и распространение света не прямолинейное. Некоторую степень кривизны можно списать на искажение воздуха.
Поверхность воды в силу заметных расстояний (15 км) вовсе не плоская. Слева находится сток, а справа, не очень далеко, - конец озера, значит, уровень воды чуть наклонен влево. Не забудьте и про силу Кориолиса, которая усиливает наклон влево (закон Бэра). Необязательно кривизна водной поверхности должна быть заметна на глаз. От середины реки свету еще лететь 6 км: достаточно отражения под небольшим незаметном глазу углом, чтобы свет отклонился.

[Smirnov_1963]

Фотография сделана "бюджетным Panasonic-ом", чуть лучшего качества образец есть, но: его пока не удаётся сделать общедоступным без сжимания- это нормальная политика народных серверов типа Mail.ru.
На оригинале чуть лучше виден профиль далёких гор и структура близких волн, я не уверен, что потеряно что-то важное.

на водной глади мы видим точное отражение Луны, только вытянутое в направлении взгляда. Вот такое предположение.
На фотографии это не видно, но когда стояли на берегу первое, что бросалось в глаза - мистическая "синхронность" строгая(!) половинка Луны и дуга на воде. В общем случае подобная связь может проявлять себя в самых разных случаях: именно этот эффект позволяет существовать кристаллографии, как способу "не видя Луны догадаться о её фазе по отражению". Но для в нашем случае это сомнительно: ближние волны должны "догадаться" отражать нижний край Луны, а от дальних отражаться свет от серединки и тд., для этого нужно привлекать "странные" избирательные свойства волн.

Подобные явления (несимметричность отражения) можно увидеть практически всегда
Спасибо! ваши снимки весьма кстати - можно выделить наиболее простую гипотезу о наклоне поверхности озера.
Против: ни каким другим образом кривизна не видится и догадаться о её существовании как-то затруднительно.
За:
Необязательно кривизна водной поверхности должна быть заметна на глаз. Даже более того, воспользуюсь случаем приведу очень редко кем наблюдаемый эффект: если недельку-другую побродить по горной "местности" естественный человеческий глазомер буквально сходит с "ума" - спустившись в долину можно запросто "видеть" как вода течёт вверх по склону, очень похоже на смещение субъективного уровня "белого" в оптике. Поэтому легко принять усугубляющее предположение о трудности наблюдать наклон озера - мозг подставляет нам свои представления о горизонтали и ровности.

Уточните: чему равно расстояние до берега (я нашел только нижнюю границу) и видна ли с места съемки поверхность воды у противоположного берега.
Я мерил С помощью"Googl-земля", получается 12,5км до ближней точки противоположного берега,
на Байкале я часто бываю и по опыту знаю - даже в хороший бинокль линия берега не угадывается, создаётся ощущение, что видишь верхушки волн от середины озера - идеальный штиль на большом пространстве при мне не случался.

Судя по полученным данным, воздух искажает свет, и распространение света не прямолинейное. Некоторую степень кривизны можно списать на искажение воздуха.
В том-то и дело! повторяю: "круто для воздуха" так искажать. Извиняюсь, подправьте если неправ: отклонение луча света в толще воздуха на ЦЕЛЫЕ градусы "здесь в право, а в пяти градусах ниже - влево" просто не оставит никаких шансов астрономам.

Слева находится сток, а справа, не очень далеко, - конец озера, значит, уровень воды чуть наклонен влево. очень соблазнительно принять этот довод. Похожие кривые лучи можно увидеть на тщательно(!) поцарапанном листе тонкого листа железа, но при этом обычно явно видны альтернативные признаки кривизны.
В случае со мной на Байкале фотография утверждает "не верь своим чувствам, интуиция тебя подводит, кривая дорожка - сильный аргумент и достаточный свидетель кривизны озера" - девчонкам это понравится!
Чтобы подтвердить(опровергнуть) эту гипотезу требуются альтернативные измерения - нужно составить карту течений и на её основе получим "рельеф поверхности".
Есть ещё одна альтернатива: нужно сфотографировать как смотрится отражение Солнца от озера, если смотреть со спутника Земли - возможно удастся различить искажения, отличные от сферических.

Спасибо всем, кто откликнулся.

[photon]

Smirnov_1963, используйте тег quote (кнопки или ) для оформления цитат

[Yu_K]

Супер.
Надо мерять гравитационное поле в этом месте и как-то исследовать искривление пространства. И еще несколько раз сфотографировать для полной уверенности, пока льдом все не покрылось.

[Анатолий Григорьев]

Да всё дело в форме волн на поверхности воды. У них разная крутизна склонов, отсюда и весь эффект. Это, кстати, хорошо видно на второй фотографии whiterussian.