Загадочные явления природы - Галина Железняк

Облаков небесная гряда

Облачный покров нашей планеты сам по себе способен создавать необычайные картины. А в сочетании с Солнцем происходят явления, вызывающие восторг своей красотой. Наверняка вы видели хоть раз, как выбиваются из-за края облака сильные световые лучи спрятавшегося солнца. Такое явление носит название лучи Будды. Бывает, что при этом облака приобретают золотистую окантовку.

Наблюдатели иногда говорят о ледяном небе — так называется атмосферное явление, представляющее собой сияние нижней поверхности слоистых облаков. Такие облака, как правило, находятся над ледяным покровом или даже плавающими льдами в полярных водах. Айсберг тоже может служить условием проявления ледяного неба. Такое небо очень напоминает равномерную белизну гигантских долин, запорошенных снегами.

Но что есть облака? Это скопления продуктов атмосферной конденсации. Такими продуктами конденсации могут быть капельки воды, кристаллы льда. Укрупняясь, они выпадают в виде снега, града, дождя. Наблюдения за облаками ведутся регулярно на многих тысячах метеорологических станций мира. Так что есть люди, профессия которых непосредственно связана с наблюдением облаков. Через каждые 3 часа, а иногда и чаще фиксируется видимое состояние неба. Классификация облаков зафиксирована в «Международном атласе облаков», изданном Всемирной метеорологической организацией в 1956 году. Возможно, вам интересно будет узнать, что существуют морфологическая, генетическая и микрофизическая классификации облаков. Вот так все не просто с облаками. Морфологическая классификация учитывает разнообразие форм облаков, генетическая — условия их возникновения, микрофизическая — агрегатное состояние, вид и размеры облачных частиц и их распределение.

Различают десять основных форм облаков, которые разделяются на виды и разновидности. В зависимости от высоты нижней границы облаков их относят к одному из трех ярусов — верхнему, среднему или нижнему. Особо выделяют облака вертикального развития. Их основание обычно находится в нижнем ярусе, а вершина может доходить до среднего или даже верхнего яруса. Над горными местностями облака располагаются ниже, чем над равнинами. Летом образуется больше облаков, чем зимой. Облака верхнего яруса состоят преимущественно из ледяных кристаллов. После захода Солнца такие облака приобретают серебристую или красноватую окраску, затем сереют. В безлунную ночь они невидимы, а на рассвете окрашиваются зарей в первую очередь.

Перисто-кучевые облака располагаются на высоте 200–400 км. На пелене перисто-кучевых облаков обычно и наблюдается гало. Перисто-слоистые облака имеют вид белой или голубоватой пелены, заволакивающей небо. К облакам среднего яруса относят высококучевые облака, имеющие вид белых, иногда синеватых волн. Подобные облака несут снежинки или дождь. Высокослоистые облака располагаются так, что нижняя их граница редко понимается выше 3–5 км. Толщина слоев всего 1–2 км. На облаках видны венцы, Солнце и светила просвечивают сквозь них, как сквозь матовое стекло. Облака нижнего яруса имеют вид серых тяжелых гряд, валов или пелены, закрывающей небо сплошным покровом. Облака этого яруса делятся на слоисто-кучевые, разорванно-дождевые, слоисто-дождевые. Нижняя граница облаков этого типа располагается на высоте всего 100 м.

Иногда при возникновении вихревых потоков в атмосфере и при особых условиях распределения температуры и влажности воздуха, могут образовываться облака аномальных форм. Некоторые редкие формы облаков формируются на очень больших высотах. Это сверхперистые, перламутровые и серебристые облака.

Перламутровые облака образуются на очень больших высотах, в стратосфере. От поверхности планеты их отделяет 20–22 км. Они хорошо видны на темном небе. Наблюдаются редко и в высоких широтах. К еще одному виду редких облаков следует отнести серебристые облака. По внешнему виду они яркие и прозрачные. Сквозь них видны звезды. Их особенностью является то, что в сумерки, когда Солнце находится под горизонтом, они видны в северной половине неба и вблизи зенита. Так что тем, кто желает стать охотником за серебристыми облаками, стоит заранее определить расположение сторон света. В Северном полушарии они наблюдаются только летом, точнее, с марта по октябрь. Серебристые облака имеют вид туманообразной пелены. На небе проявляются резко очерченные струи, полосы, параллельные валы или что-то подобное. По некоторым гипотезам, серебристые облака состоят из вулканической или даже космической пыли, а также водяного пара. Голубовато-серебристое свечение является не только рассеянным солнечным светом, но и фотолюминесцентным свечением ледяных кристаллов под влиянием ультрафиолетовой радиации Солнца.

Серебристые облака — самые высокие облачные образования, наблюдаемые в пограничном слое атмосферы Земли на высоте 75–95 км. В ночь после Тунгусской катастрофы 30 июня 1908 года они повсеместно наблюдались в Западной Европе и России, став источником оптических аномалий.

В понимании природы Тунгусского метеорита серебристые облака сыграли немаловажную, если не ключевую, роль. К настоящему времени это, пожалуй, единственный фактор, который не находит полноценного объяснения ни в одной из существующих гипотез. Их роль в формировании оптических аномалий лета 1908 года очевидна и вместе с тем непонятна.

Из дневника наблюдений серебристых облаков:

«22 мая 2006 г.

11:47. Сумеречные ночи — время серебристых облаков.

Россия — северная страна, большая часть территории расположена в средних и высоких широтах, где сейчас правит бал продолжительный световой день. В Заполярье солнце не заходит круглые сутки, и даже в средних широтах астрономические сумерки не кончаются. На широте Москвы в ясную погоду даже в полночь западный сектор небосвода остается лазурным. Короткие летние ночи — это время красивого природного зрелища — серебристых облаков, которые могут наблюдаться на фоне сумеречного сегмента. Располагаются они очень высоко (до 100 км), поэтому в течение всей ночи солнце продолжает их освещать. Своим свечением над темной землей они создают красочную, завораживающую картину. Чтобы наблюдать серебристые облака, необходимо просматривать северную часть горизонта. Наиболее яркие из облаков заметны сразу в виде тонких серебристых полос, вихрей или гребешков. Предполагается, что состоят они из мелких ледяных кристаллов и пылинок, образующихся при сгорании в земной атмосфере метеорных тел. Однако природа серебристых облаков до конца не раскрыта».

Серебристые облака называют также полярными мезосферными облаками (polar mesospheric clouds, PMC) или ночными светящимися облаками (noctilucent clouds, NLC). Именно последнее название, наиболее точно отвечающее их внешнему виду и условиям их наблюдения, принято как стандартное в международной практике.

Наблюдать серебристые облака можно лишь в летние месяцы: в Северном полушарии в июне — июле, обычно с середины июня до середины июля, и лишь на географических широтах от 45° до 70°, причем в большинстве случаев — от 55° до 65°. В Южном полушарии — в конце декабря и в январе, на широтах от 40° до 65°. В это время года и на этих широтах солнце даже в полночь опускается не очень глубоко под горизонт, и его скользящие лучи освещают стратосферу, где на высоте в среднем около 83 км появляются серебристые облака. Как правило, они видны невысоко над горизонтом, на высоте от 3 до 15 градусов в северной части неба (для наблюдателей Северного полушария). Даже на фоне чистого голубого неба днем эти облака не видны: очень уж они тонкие, «эфирные». Лишь глубокие сумерки и ночная тьма делают их заметными для наземного наблюдателя. Правда, с помощью аппаратуры, поднятой на большие высоты, эти облака можно регистрировать и в дневное время.

Легко убедиться в поразительной прозрачности серебристых облаков: сквозь них прекрасно видны звезды. Для геофизиков и астрономов серебристые облака представляют большой интерес. Ведь эти облака рождаются в области температурного минимума, где атмосфера охлаждена до -70 °C, а иногда и до -100 °C. Высоты от 50 до 150 км исследованы слабо, поскольку самолеты и аэростаты туда не могут подняться, а искусственные спутники Земли не способны надолго туда опуститься. Поэтому до сих пор ученые спорят как об условиях на этих высотах, так и о природе самих серебристых облаков, которые, в отличие от низких тропосферных облаков, находятся в зоне активного взаимодействия атмосферы Земли с космическим пространством.

Межпланетная пыль, метеорное вещество, заряженные частицы солнечного и космического происхождения, магнитные поля постоянно участвуют в физико-химических процессах, происходящих в верхней атмосфере. Результаты этого взаимодействия наблюдаются в виде полярных сияний, свечения атмосферы, метеорных явлений, изменений цвета и продолжительности сумерек. Предстоит еще выяснить, какую роль эти явления играют в развитии серебристых облаков.