Серебристые облака как объект наблюдения

I. Введение

Серебристые облака как объект наблюдения

Серебристые облака - самые высокие облачные образования в земной атмосфере. Они находятся на высотах 70 – 95 км. Их называют также полярными мезосферными облаками, потому что они образуются в самых верхних слоях атмосферы – мезосфера.

Другое название серебристых облаков – ночные светящиеся облака. Именно последнее название наиболее точно отвечает их внешнему виду и условиям их наблюдения. Оно принято как стандартное в международной практике.

Для ученых серебристые облака представляют большой интерес. Эти облака рождаются в области низких температур, где атмосфера охлаждена до -70 С, а иногда и до -100 С. Высоты от 50 до 150 км исследованы еще слабо, поскольку самолеты и аэростаты туда не могут подняться, а искусственные спутники Земли не могут надолго туда опуститься. Поэтому условия на этих высотах изучены слабо. О природе самих серебристых облаков известно очень мало. Они 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. Ученым предстоит еще выяснить, какую роль эти явления играют в развитии серебристых облаков.

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 градусов, причем в большинстве случаев - от 55 до 65 градусов. В Южном полушарии - в конце декабря и в январе на широтах от 40 до 65 градусов.

В силу географических особенностей этого явления, серебристые облака в основном изучаются в Северной Европе, России и Канаде. Российские ученые внесли и вносят в эту работу весьма значительный вклад, причем немалую роль играют квалифицированные наблюдения, полученные любителями науки.

Постановка проблемы, цели и задач

В настоящее время серебристые облака представляют собой единственный естественный источник данных о ветрах на больших высотах, о волновых движениях в мезопаузе, что существенно дополняет исследование ее динамики другими методами такими как: радиолокация метеорных следов, ракетное и лазерное зондирование. Обширные площади и значительное время существования таких облачных полей дает уникальную возможность для прямого определения параметров атмосферных волн различного типа и их развитие.

Актуальность темы:Серебристые облака, в силу особенностей наблюдения, остаются малоизученными, и любая информация о них является ценной.

Проблема:Серебристые облака представляют собой важный источник информации для астрофизиков и геофизиков, но их наблюдение затруднено.

Цель работы: Изучение особенностей образования и наблюдения серебристых облаков.

Объект исследования: серебристые облака.

Задачи:

1. Изучить литературу по данному вопросу.

2. Выяснить особенности наблюдения и фотографирования серебристых облаков

II.Теоретическая часть

Открытие серебристых облаков

Некоторые упоминания о ночных светящихся облаках встречаются в работах европейских ученых 17-18 вв., но они имеют отрывочный и нечеткий характер. В июне 1885 г. десятки людей в разных странах наблюдали появление серебристых облаков. Этот год и считается годом открытия серебристых облаков. Первооткрыватели этого явления - Т. Бэкхаус и астроном Московского университета Витольд Карлович Цераский. Витольд Карлович Цераский вместе с известным пулковским астрофизиком А.А. Белопольским, работавшем тогда в Московской обсерватории, подробно изучили серебристые облака и впервые определили их высоту, получив значения от 73 до 83 км. Через 3 года подтвердил их значение немецкий метеоролог Отто Иессе .

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.

Гипотезуо 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

Ночью серебристые облака не видны из-за своей прозрачности - сквозь них хорошо просматриваются и звезды и Луна. А днем яркость этих облаков слишком слаба, чтобы их можно было заметить на фоне значительно более яркого дневного неба.

Северо-западная часть неба

В северной части неба облака были другой формы. Они образовали полосы (II тип) и завихрения (IIIтип).

I. Введение

Серебристые облака как объект наблюдения

Серебристые облака - самые высокие облачные образования в земной атмосфере. Они находятся на высотах 70 – 95 км. Их называют также полярными мезосферными облаками, потому что они образуются в самых верхних слоях атмосферы – мезосфера.

Другое название серебристых облаков – ночные светящиеся облака. Именно последнее название наиболее точно отвечает их внешнему виду и условиям их наблюдения. Оно принято как стандартное в международной практике.

Для ученых серебристые облака представляют большой интерес. Эти облака рождаются в области низких температур, где атмосфера охлаждена до -70 С, а иногда и до -100 С. Высоты от 50 до 150 км исследованы еще слабо, поскольку самолеты и аэростаты туда не могут подняться, а искусственные спутники Земли не могут надолго туда опуститься. Поэтому условия на этих высотах изучены слабо. О природе самих серебристых облаков известно очень мало. Они 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. Ученым предстоит еще выяснить, какую роль эти явления играют в развитии серебристых облаков.

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 градусов, причем в большинстве случаев - от 55 до 65 градусов. В Южном полушарии - в конце декабря и в январе на широтах от 40 до 65 градусов.

В силу географических особенностей этого явления, серебристые облака в основном изучаются в Северной Европе, России и Канаде. Российские ученые внесли и вносят в эту работу весьма значительный вклад, причем немалую роль играют квалифицированные наблюдения, полученные любителями науки.