Серебристые облака

Серебристые облака над озером Сайма, Финляндия

Серебри́стые облака́ (также известны как мезосферные облака^[1] или ночные светящиеся облака^[2]) — редкое атмосферное явление — облака, возникающие в мезосфере под мезопаузой (на высоте 80-85 км над поверхностью земли) и видимые в глубоких сумерках. Наблюдаются в летние месяцы в широтах между 43° и 60°^[3] (северной и южной широты).

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

Общие сведения о природе серебристых облаков

Это самые высокие облака в атмосфере Земли; образуются в мезосфере на высоте около 85 км^[3], 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. При этом их оптическая плотность настолько ничтожна, что через них зачастую проглядывают звезды.

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^[4].

Гипотезы и научные теории о природе серебристых облаков

Природа серебристых облаков полностью не изучена. Высказывались предположения, что они состоят из вулканической или метеорной пыли^[3], 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^[5], 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^[6], который наблюдал их 12 июня^[7] 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 в И. А. Хвостиков выдвинул гипотезу, получившая название конденсационная (или ледяная), согласно которой серебристые облака имеют строение, подобное строению перистых облаков, которые состоят из кристалликов льда. В 1958 году В. А. Бронштэн объяснил причину^[6]сезонного появления этих облаков и причину их появления на определенных широтах^[8], 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^[6]. 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^[9], 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.

Существует 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^[10]. 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^[11] утверждается, что до сих пор не существует физической модели, объясняющей высокие скоростные характеристики движения^[12] серебристых облаков.

В других источниках^[13] 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^[14], на основании которой была создана международная классификация.

Галерея

• 

  В Подмосковье

• 

  В Ленинградской области

См. также

• Перламутровые облака

Примечания

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. ↑ ^{1 2 3} Серебристые Облака
4. ↑ 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.
5. ↑ Извержение вулкана Кракатау произошло Кракатау 27 августа 1883 года.
6. ↑ ^{1 2 3} Астрономические наблюдения. Наблюдения серебристых облаков
7. ↑ 12 июня по новому стилю
8. ↑ [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.
9. ↑ Точнее - ядер атомов водорода — протонов.
10. ↑ [4]: По причине того, что разрушение метеорных тел в земную атмосферу и происходит в основном как раз над мезопаузой, на высотах 120-80 км.
11. ↑ Новости@Mail.Ru: NASA лишило Тунгусского гостя его тайны
12. ↑ Около 100 метров в секунду.
13. ↑ Mesospheric Clouds and their Relation to the Mesopause Properties and the Influx of Meteoric Substance. Solar Sistem Research V. 31? No. 5, 1997
14. ↑ Наблюдения серебристых облаков

Ссылки

	Серебристые облака на Викискладе?

• Видеоанимация серебристых облаков в г. Бресте (Белоруссия)
• Энциклопедия «Кругосвет». «Серебристые облака»
• Миссия AIM
• http://www.nlcnet.co.uk/
• http://www.tunguska.ru/nc/
• Серебристые облака
• Фотографии на astrogalaxy.ru
• Мониторинг серебристых облаков из космоса: первые результаты
• Праздник Серебристых облаков в Музее