外接ハロとタンジェントアーク：大気光学現象の解説

外接ハロ（がいせつハロ、英: Circumscribed halo）は、太陽の周囲に現れる大気光学現象の一つです。太陽高度が約30度以上の場合に、内暈（22度ハロ）の外側に接するように楕円形の光の輪として観測されます。

太陽高度による形状の変化

外接ハロの形状は太陽の地平高度に大きく依存します。太陽高度が約45度より高い場合、左右方向に長い楕円形となり、太陽の上下で内暈に接します。太陽高度が上昇するにつれて楕円は円に近づきます。一方で、太陽高度が45度を下回ると、左右の下部が膨らみ、上下が凹んだような独特の形状へと変化します。

タンジェントアーク

太陽高度が約30度以下になると、外接ハロの左右の膨らんだ部分が消失し、太陽の上下に分離した弧として観測されるようになります。この上側の弧を上部タンジェントアーク（Upper tangent arc）、下側の弧を下部タンジェントアーク（Lower tangent arc）と呼び、これらを総称してタンジェントアークと呼びます。

太陽高度が低い場合、上部タンジェントアークはV字型に近い形状を示します。下部タンジェントアークは観測可能な高度範囲が狭く、太陽高度が22度以下になると地平線下に隠れてしまうため、地上からの観測は困難です。ただし、航空機など高い視点からは観測が可能です。

発生メカニズム

外接ハロおよびタンジェントアークは、雲の中にある六角柱状の氷晶によって太陽光が屈折することで発生します。この氷晶の六角形の面が地面と垂直に揃うことで、特定の屈折光が強調されます。色が分離して見える現象であり、太陽に近い側が赤色、遠い側が紫色となるのが特徴です。