Что такое серебристые облака?
Серебристые облака образуются в высших слоях атмосферы — мезосфере — на высоте 80 км над поверхностью Земли. Считается, что они состоят из кристаллов льда, которые образуются на мелких частицах пыли от метеоров. Они могут образовываться только при невероятно низких температурах и при наличии воды для образования кристаллов льда.
Как они образуются?
Почему эти облака, которым требуются такие низкие температуры, образуются летом? Все из-за динамики атмосферы. На самом деле, на этой высоте в мезосфере летом у полюсов самые низкие температуры в году.
Вот как это работает: летом воздух у земли нагревается и поднимается вверх. Поскольку атмосферное давление уменьшается с высотой, поднимающийся воздух расширяется. Когда это происходит, он также остывает. Это, наряду с другими процессами в верхних слоях атмосферы, поднимает воздух еще выше, заставляя его охлаждаться еще больше. В результате температура в мезосфере может упасть до —134°C.
Поскольку облака настолько чувствительны к атмосферным температурам, они дают ученым больше информации о ветровой циркуляции, вызывающей эти температуры.
Когда впервые обнаружили серебристые облака?
Серебристые облака, как известно, впервые были обнаружены в 1885 году, через два года после извержения вулкана в Индонезии — Кракатау — в 1883 году. Остается неясным, имело ли их появление какое-либо отношение к извержению вулкана или их открытие было связано с тем, что большее количество людей наблюдали захватывающие закаты, вызванные вулканическими обломками в атмосфере.
Сегодня известно, что серебристые облака вызваны не только вулканической активностью, хотя пыль и водяной пар могут попадать в верхние слои атмосферы в результате извержений и способствовать их образованию. И, все-таки, ученые в то время предполагали, что облака были еще одним проявлением вулканического пепла. Однако после того, как пепел выпал из атмосферы, серебристые облака не исчезли. Наконец, теория о том, что облака состоят из вулканической пыли, была опровергнута Мальзевым в 1926 году.
В годы, прошедшие после их открытия, облака были тщательно изучены Отто Джесси из Германии, который первым сфотографировал их в 1887 году. Кроме того, он стал первым, кто придумал термин «серебристые облака».
Систематические фотографические наблюдения за облаками были организованы в 1887 году Вильгельмом Ферстером, а после — сотрудниками Берлинской обсерватории. Именно тогда высота облаков впервые определена с помощью триангуляции. Этот проект прекращен в 1896 году.
За десятилетия, прошедшие после смерти Отто Джесси в 1901 году, исследования о природе серебристых облаков практически не продвинулись. Гипотеза Вегенера о том, что они состоят из водяного льда, позже оказалась верной. Исследования ограничивались наземными наблюдениями. Ученые очень мало знали о мезосфере до 1960-х годов, когда люди начали активно осваивать и изучать космос. Тогда выяснилось, что появление облаков совпало с очень низкими температурами в мезосфере.
Позже, спутник Solar Mesosphere Explorer нанес на карту распределение облаков между 1981 и 1986 годами с помощью ультрафиолетового спектрометра.. Первое физическое подтверждение того, что водяной лед действительно является основным компонентом серебристых облаков, получено с помощью прибора HALOE на спутнике для исследования верхних слоев атмосферы в 2001 году.
В 2001 году шведский спутник Odin провел спектральный анализ облаков и составил ежедневные глобальные карты, которые выявили большие закономерности в их распределении.
Спутник AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere), который был запущен 25 апреля 2007 года, стал первым, чья работа состояла только в изучении серебристых облаков. Первые данные появились уже спустя месяц.. На изображениях, сделанных спутником, видны формы облаков, похожие на формы тропосферных облаков, что намекает на сходство в их динамике.
Исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters в июне 2009 года, предполагает, что серебристые облака, наблюдавшиеся после Тунгусского события 1908 года, свидетельствуют о том, что удар был вызван кометой.
Как выглядят серебристые облака?
Серебристые облака обычно бесцветные или бледно-голубые, хотя иногда наблюдаются другие цвета, включая красный и зеленый. Характерный синий цвет возникает из-за поглощения озоном на пути солнечного света, освещающего серебристое облако. Они могут выглядеть как невыразительные полосы, но часто демонстрируют узоры — полосы, волнообразные волны и водовороты.
Как и где наблюдать серебристые облака?
Облака можно наблюдать только летом в Северном полушарии — обычно их видно в июне-июле на географических широтах от 45 до 70 градусов. При этом чаще всего явление наблюдается с середины июня до середины июля на широтах от 55 до 65 градусов.
Из-за своего высотного положения серебристые облака светятся только в ночное время, рассеивая солнечный свет, который попадает на них из-под горизонта. Днем даже на фоне чистого голубого неба эти облака не видны — для этого они слишком тонкие. Лишь глубокие сумерки и ночная тьма делают их заметными для наземного наблюдателя.
По словам астрономов, заметить серебристые облака можно каждый год, но высокой яркости они достигают не всегда. При этом наблюдать редкие облака лучше всего около полуночи над северо-западным горизонтом.
Читать далее
Это cool: как работает умная одежда Under Armour Iso-Chill и при чем тут диоксид титана
Физики воссоздали первое вещество, появившееся после Большого взрыва
Крошечный водородный двигатель заменил аналоги на ископаемом топливе