Внешний вид серебристых облаков

Внешний вид серебристых облаков кажется необычным. Порой облака как бы фосфоресцируют. По ним движутся еле заметные тени. Отдельные участки облачного поля становятся значительно ярче других. Через несколько минут более яркими могут оказаться соседние участки.

Часто облачное поле состоит из нескольких, довольно узких по высоте слоев. Причиной свечение облаков является рассеяние ими солнечного света.

 

На рисунке показана схема освещения облаков солнцем. Солнечные лучи освещают их снизу, придавая удивительный цвет, который завораживает наблюдателя.

Скорость ветра в стратосфере составляет 100-300 м/с, но большая высота серебристых облаков делает их почти неподвижными в поле зрения телескопа или фотокамеры. Первые фотографии этих облаков были получены ученым О. Иессе еще в 1887 гг.

По внешнему виду серебристые облака имеют некоторое сходство с высокими перистыми облаками. Отличить «серебро» от обычных тропосферных облаков довольно просто. После захода Солнца все тропосферные облака темнеют, так как свет на них уже не попадает, а серебристые облака только начинают «разгораться». На рисунке это хорошо видно. Когда Солнце уйдет за горизонт на 6-16 градусов, то тропосферные облака оказываются в тени, а серебристые появляются на небе.

Для описания структурных форм серебристых облаков при их визуальном наблюдении разработана международная классификация:

1. Тип I. Флер – облака имеют простую, ровную форму. Она заполняет пространство между более сложными, контрастными деталями. Цвет нежно-белый с голубоватым оттенком свечение.
2. Тип II. Полосы – они напоминают узкие струйки, как будто бы увлекаемые потоками воздуха. Часто располагаются группами по нескольку штук, параллельно друг другу или переплетаясь под небольшим углом. Полосы делят на две группы - размытые и резко очерченные.
3. Тип III. Волны подразделяют на три группы.
• Гребешки - это облака, которые похожи на легкую рябь на поверхности воды при небольшом порыве ветра.
• Гребни - более крупные волны; расстояние между соседними гребнями в 10-20 раз больше, чем у гребешков.
• Волнообразные изгибы образуются в результате искривления поверхности облаков. Внутри находятся полосы или гребешки.
4. Тип IV. Вихри, которые также подразделяют на три группы.
• Завихрения с малым радиусом: они не больше лунного диска. При этом изгибают или полностью закручивают полосы, гребешки, а иногда и флер. Образуется кольцо с темным пространством в середине, напоминающее лунный кратер.
• Завихрения в виде простого изгиба одной или нескольких полос в сторону от основного направления.
• Мощные вихревые выбросы "светящейся" материи в сторону от основного облака.

г. Братск 2010г.

Ленинградская обл. г. Выборг

Швеция г. Стокгольм

Природа серебристых облаков

Изучая серебристые облака, ученые предположили, что они состоят из частиц небольших размеров. О природе этих частиц выдвинуты разные гипотезы. Есть предположение, что это могут быть:

А) ледяные кристаллы;

Б) мелкие частицы вулканической пыли;

В) кристаллы поваренной соли в ледяной "шубе";

Г) космическая пыль;

Д) частицы метеорного или кометного происхождения.

Гипотез о природе серебристых облаков также было выдвинуто много. Впервые эти облака наблюдали после извержения вулкана Кракатау в Индонезии. Поэтому эти два события связали между собой.

Гипотезу о вулканической природе серебристых облаков первым высказал немецкий исследователь В. Кольрауш в 1887 гг. Он считал их парами воды, которые образовались при извержение вулкана. О. Иессе развил эту идею. Но он считал, что это не вода, а какой-то неизвестный газ был выброшен вулканом и замерз в виде мелких кристаллов. Вулканическая пыль по мнению ученых также играет роль в формирования серебристых облаков.

Постепенное накопление данных наблюдения серебристых облаков говорили не в пользу вулканической гипотезы. В начале ХХ в эта гипотеза была отвергнута. В настоящее время она имеет лишь историческое значение.

Возникновение метеорной гипотезы происхождения серебристых облаков связано с грандиозным природным явлением - Тунгусской катастрофой, которая произошла 30 июня 1908 гг. в России. Это явление сопровождалось различными оптическими аномалиями. Их наблюдали во многих европейских государствах, в европейской части России и Западной Сибири. Многие наблюдатели видели серебристые облака.

Мнение о связи между этими двумя явлениями поддерживали первый исследователь места Тунгусской катастрофы Л.А.Кулик и метеоролог Л.Апостолов. Леонид Алексеевич Кулик довольно подробно развил свою гипотезу и предложил механизм образования серебристых облаков. Он считал, что не только крупные метеориты, но и обычные метеоры, которые полностью разрушаются на высотах 80-100 км, формируют облака из образовавшейся пыли и других веществ распада..

В последующие годы метеорную гипотезу поддерживали и развивали многие астрономы, стремясь объяснить с ее помощью наблюдаемые особенности серебристых облаков. Но метеорная гипотеза с этой задачей не справилась. С 1960 г. ее развитие практически прекратилось. Но роль метеорных частиц как ядер конденсации и роста кристаллов льда, составляющих серебристые облака, до сих пор остается бесспорной.

Конденсационная (ледяная) гипотеза развивалась независимо еще с 1917г. Согласно этой гипотезе на мельчайших частичках пыли намерзает воды и образуются ледяные кристаллы. Эта гипотеза отчасти опирается на результаты ракетных экспериментов, в ходе которых на высотах 80-100 км были собраны микроскопические твердые частицы с намерзшей на них ледяной "шубой"; при запуске ракет в зону наблюдавшихся серебристых облаков количество таких частиц оказывалось в сотню раз больше, чем в отсутствие облаков.

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

Одна из последних гипотез связывает серебристые облака с возникновением озоновых дыр в стратосфере. Область формирования этих облаков изучается все активнее в связи с космическим и стратосферным транспортом.

В 2012 году, после 5 лет работы спутника AIM, была опубликована новая гипотеза о природе появления Серебристых облаков, которая смогла объяснить, почему облака появились 130 лет назад, а до этого не наблюдались. Наиболее вероятным механизмом появления кристаллов льда на высотах 70—90 км над уровнем моря является высокая концентрация метана в атмосфере Земли. Этот газ легче воздуха и легко может подниматься на высоты до 80 км. Там метан, взаимодействуя с метеорной пылью, превращается в кристаллы льда.

Но и здесь возникает много вопросов. Например, как на такую высоту поднимается водяной пар в таком большом количестве. Природа частиц, на которых конденсируется пар, тоже не совсем ясна.

В наше время уже стало ясно, что серебристые облака наблюдаются не только на Земле, но и на других планетах, например, на Марсе.

Таким образом, можно сделать вывод, что природа серебристых облаков до сих пор малоизученна. Необходимо создание надежной теории серебристых облаков, дающей возможность прогнозировать и даже управлять этим явлением природы. Но до сих пор многие факты в этой области неполны и противоречивы. Серебристые облака продолжают оставаться волнующей проблемой для естествоиспытателей и привлекают всю больше и больше любителей астрономии.

III. Практическая часть