Серебристые облака

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Серебристые облака над озером Сайма, Финляндия

Серебри́стые облака́ (также известны как мезосферные облака[1] или ночные светящиеся облака[2]) — сравнительно редкое атмосферное явление, крайне разреженные облака[3], возникающие в мезосфере под мезопаузой (на высоте 76-85 км над поверхностью Земли) и видимые в глубоких сумерках. Наблюдаются в летние месяцы в широтах между 43° и 60°[4] (северной и южной широты). Удалось доказать, что аналогичные явления имеют место и на других планетах, в частности на Марсе.

Выделены как самостоятельное явление В. К. Цераским. Изучением серебристых облаков занимался В. В. Шаронов.

Общие сведения о природе серебристых облаков[править | править исходный текст]

Это самые высокие облака в атмосфере Земли; образуются в мезосфере на высоте около 85 км[4], и видны только тогда, когда освещены солнцем из-за горизонта, в то время как более низкие слои атмосферы находятся в земной тени; днём они не видны. Отличить мезосферные облака от тропосферных довольно просто: последние видны на фоне зари тёмными, а первые - светлыми и даже как бы светящимися, т.к. зашедшее солнце может "подсвечивать" только достаточно "высокие" объекты, как то небосклон или мезосферные облака. Оптическая плотность мезосферных облаков ничтожна, и через них зачастую проглядывают звезды. Не удивительно, что эти облака наблюдаются преимущественно в самые короткие ночи в высоких широтах: именно при таких условиях, когда солнце заходит ненадолго и не далеко за горизонт, можно наблюдать объекты в мезосфере.

Серебристые облака изучались и с Земли и из космоса, а также ракетными зондами; они слишком высоки для стратостатов. Спутник AIM, запущенный в апреле 2007 года, занимается исследованием серебристых облаков с орбиты.

Примечательно, что серебристые облака являются одним из основных источников информации о движении воздушных масс в верхних слоях атмосферы. Серебристые облака передвигаются в верхних слоях атмосферы исключительно быстро — их средняя скорость составляет около 100 метров в секунду[5].

Гипотезы и научные теории о природе серебристых облаков[править | править исходный текст]

Природа серебристых облаков полностью не изучена. Высказывались предположения, что они состоят из вулканической или метеорной пыли[4], но они, как известно по данным со спутника UARS, состоят в основном из водяного льда.

Серебристые облака — сравнительно молодое явление ― впервые о них сообщается в 1885, вскоре после извержения Кракатау[6], и было предположение, что они могут быть связаны с изменением климата.

Первооткрывателями серебристых облаков считаются Т. Бэкхаус (Backhouse T.W.), наблюдавший их 8 июня 1885 года в Киссингене (Германия), и приват-доцент Московского университета Витольд Карлович Цераский[7], который наблюдал их 12 июня[8] 1885 года на предрассветном небе и заметил, что эти облака, ярко выделяющиеся на фоне сумеречного неба, становились совершенно невидимыми, когда выходили за пределы сумеречного сегмента неба. Он назвал их «ночными светящимися облаками». В. К. Цераский совместно с астрономом из Пулковской обсерватории А. А. Белопольским, работавшем в это время в Московской обсерватории, изучил серебристые облака и определил их высоту, которая по его наблюдениям составляла от 73 до 83 км. Это значение подтвердил через 3 года немецкий метеоролог Отто Иессе (O.Jesse).

Исследователь Тунгусского метеорита Л. А. Кулик в 1926 году предложил метеорно-метеоритную гипотезу образования серебристых облаков, согласно которой метеорные частицы, попавшие в атмосферу Земли, являются ядрами конденсации водяного пара. Однако эта теория не объясняла появления серебристых облаков в ограниченном интервале высот (около 82—83 километров), появления их только летом в средних широтах и не объясняла их характерную тонкую структуру, сравнимую со структурой перистых облаков.

В 1952 году И. А. Хвостиков выдвинул гипотезу, получившую название конденсационной (или ледяной), согласно которой серебристые облака имеют строение, подобное строению перистых облаков, состоящих из кристалликов льда. В 1958 году В. А. Бронштэн объяснил причину[7]сезонного появления этих облаков и причину их появления на определенных широтах[9], а несколько ранее (В 1950 году) независимо от Л. А. Кулика высказал гипотезу о метеорной природе частиц, служащих ядрами конденсации кристалликов водяного льда при образовании серебристых облаков.

В настоящее время не до конца ясна природа появления на такой высоте в достаточном количестве водяного пара, необходимого для образования серебристых облаков. По одной гипотезе в средних широтах в летнее время года на высотах 25—30 километров образуются восходящие потоки воздуха, переносящие водяной пар в область мезопаузы, где пар вымерзает и образует серебристые облака. При этом был установлен факт повышения влажности в те сезоны, над теми широтами и на том уровне, где образуются серебристые облака[7]. По другой гипотезе, получившей название «солнечного дождя» и высказанной норвежским исследователем Л. Вегардом в 1933 году и теоретически обоснованной в 1961 году французом К. де Турвилем, водяной пар на этих высотах образуется при взаимодействии атомов водорода[10], летящих к Земле от Солнца, с атомами кислорода верхних слоёв земной атмосферы. Однако эта гипотеза не полностью объясняет повышенную влажность в мезопаузе, необходимую для образования серебристых облаков.

Существуют и иные гипотезы попадания водяного пара в верхнюю мезосферу. Например, гипотеза, высказываемая профессором Университета штата Айова Л. Франком, российским исследователем В. Н. Лебединцем и некоторыми другими, согласно которой водяным паром в достаточном для образования серебристых облаков количестве снабжают область мезопаузы мини-кометы.

Остаётся не до конца прояснённым и вопрос о природе частиц, служащих ядрами конденсации кристалликов водяного льда при образовании серебристых облаков: частицы вулканической пыли, кристаллики морской соли или метеорные частицы. В настоящее время отдается предпочтение гипотезе о космическом происхождении ядер конденсации[11]. В этой связи пытались обнаружить корреляцию между появлением серебристых облаков и интенсивностью метеорных потоков, падающих на Землю.

В 1978 году было высказано предположение, что серебристые облака представляют собой оптический эффект, по природе подобный миражам.

В некоторых источниках[12] утверждается, что до сих пор не существует физической модели, объясняющей высокие скоростные характеристики движения[13] серебристых облаков.

В других источниках[14] описываются физические модели, учитывающие процессы образования этих облаков и позволяющие создать компьютерную «фотографию» серебристых облаков.

В 1955 году Н. И. Гришин предложил морфологическую классификацию форм серебристых облаков[15], на основании которой была создана международная классификация.

Серебристые облака в массовой культуре[править | править исходный текст]

Галерея[править | править исходный текст]

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. [1]: полярные мезосферные облака (polar mesospheric clouds, PMC)
  2. [2]: Ночные светящиеся облака(noctilucent clouds, NLC). Это название, как наиболее точно отвечающее их внешнему виду и условиям их наблюдения, принято как стандартное в международной практике.
  3. Серебристые облака
  4. 1 2 3 Серебристые Облака
  5. На высотах образования серебристых облаков ветер со скоростями до 100 км/час обусловлен атмосферными приливами и общей циркуляцией атмосферы. В этот период значительная меридиональная циркуляция связана с подъемом атмосферной массы (большой вертикальный ветер). Этот процесс и приводит к понижению температуры на высотах СО до 130—140 К.
  6. Извержение вулкана Кракатау произошло Кракатау 27 августа 1883 года.
  7. 1 2 3 Астрономические наблюдения. Наблюдения серебристых облаков
  8. 12 июня по новому стилю
  9. [3]: Тем, что именно на средних широтах в летнее время года в мезопаузе происходит понижение температуры до крайне низких температурных значений в 150° - 165 К.
  10. Точнее - ядер атомов водорода — протонов.
  11. [4]: По причине того, что разрушение метеорных тел в земную атмосферу и происходит в основном как раз над мезопаузой, на высотах 120—80 км.
  12. Новости@Mail.Ru: NASA лишило Тунгусского гостя его тайны
  13. Около 100 метров в секунду.
  14. Mesospheric Clouds and their Relation to the Mesopause Properties and the Influx of Meteoric Substance. Solar Sistem Research V. 31? No. 5, 1997
  15. Наблюдения серебристых облаков
  16. Видео: серебристые облака над Белоруссией
  17. "Необычное сияние над Челябинском" - YouTube
  18. На одном из центральных телеканалов серебристые облака назвали «неопознанным объектом»
  19. Серебристые облака: «Газета.Ru» объясняет свечение, наблюдавшееся над европейской территорией России в ночь на 16 июня - Газета.Ru | Наука

Ссылки[править | править исходный текст]