Сріблясті хмари

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Сріблясті хмари
Сріблясті хмари над озером Сайма, Фінляндія
Сріблясті хмари над озером Сайма, Фінляндія
Абревіатура NLC/PMC
Висота 76,000-85,000 м
Опади ні

Сріблясті хмари — рідкісні атмосферні явища, подібні до хмар, видимі в глибоких сутінках. Складаються з водяної криги. Зазвичай спостерігаються влітку, між 50° та 70° північної та південної широти.

Це найвищі хмари в атмосфері Землі, розташовані в мезосфері на висотах між 76 та 85 км. Зрідка спостерігаються в Україні.

Сріблясті хмари досі повністю не вивчені. Це порівняно молоде метеорологічне явище — не існує даних про їх спостереження до 1885 року. Супутник AIM, запущений NASA 25 квітня 2007 року, займається вивченням сріблястих хмар з орбіти.

Формування[ред.ред. код]

Нічні хмари або сріблясті хмари складаються з дрібних кристалів водяного льоду до 100 нм в діаметрі [1] і існують на висоті близько 76 до 85 км, [2] вище, ніж будь-яких інших хмар в земній атмосфері. [3] Хмари в частині атмосфери Землі формуються, коли вода збирається по крупицях, але хмари мезосфери можуть утворювати безпосередньо з парів води [4], на додаток до формування на частинках пилу. [5]

Супутникові дані з аерономії льоду в мезосфері припускають, що сріблясті хмари вимагають водяної пари, пилу, і дуже низьких температур, щоб сформуватися. [6] Джерела пилу і парів води у верхніх шарах атмосфери ще точно не відомі. Пил, як вважають, походить з мікрометеорів, хоча також можливим є формування з частинок вулканічного пилу і пилу з тропосфери. Волога може підніматися через зазори в тропопаузі, а також формуватися внаслідок реакції метану з гідроксильними радикалами в стратосфері. [7]

Було встановлено, що вихлопи з космічних човників, які майже повністю складаються з парів води після відриву твердопаливного прискорювача на висоті близько 46 км, генерують незначні хмари. Близько половини парів був випущено в термосфері, як правило, на висоті від 103 до 114 км. [8]

У серпні 2014 SpaceX Falcon 9 викликав сріблясті хмари над Орландо, штат Флорида. [9]

В мезосфері міститься дуже мало вологи, приблизно в сто мільйонів разів (10-8) менше ніж повітря з пустелі Сахара, [10] і є надзвичайно тонкою, кристали льоду можуть утворюватися тільки при температурах нижче -120° С. Це означає, що сріблясті хмари утворюються переважно в літній час, коли мезосфера є більш холодною, отже, вони не можуть бути дотримані (навіть якщо вони присутні) всередині полярних кіл, тому що Сонце ніколи не буває достатньо низько під горизонт в цьому сезоні на цих широтах. Сріблясті хмари утворюються в основному поблизу полярних регіонів, тому що мезосфера є найхолоднішою в цих широтах. Хмари в південній півкулі розташовуються приблизно на 1 км вище, ніж в в північній півкулі.

Ультрафіолетове випромінювання Сонця розбиває молекули води, зменшуючи її кількість, щоб сформувати сріблясті хмари. Випромінювання, як відомо, циклічно змінюється в залежності від сонячного циклу. Супутники стежать за зменшення яскравості хмар зі збільшенням ультрафіолетового випромінювання протягом останніх двох сонячних циклів. Було виявлено, що зміни в хмарах стежити за змінами в інтенсивності ультрафіолетових променів від близько року, але причина цього довгого відставання, поки не є відомою.

Сріблясті хмари мають високу радіолокаційну відбивну здатність, [11] в діапазоні частот від 50 МГц до 1,3 ГГц. [12] Це явище не дуже добре вивчене, але можливе пояснення в тому, що зерна льоду покривалися тонкою металевою плівкою, яка складається з натрію і заліза, що робить хмару набагато більш відбиває для радарів, [11], хоча це пояснення залишається спірним. [13] Ймовірно, атоми натрію й заліза мають походження із мікрометеорів і знаходяться трохи вище висоти сріблястих хмар. Вимірювання показали, що ці елементи сильно виснажені, коли хмари присутні. Інші експерименти показали, що при екстремально холодних температурах в сріблястих хмарах, натрій може швидко бути нанесений на поверхню льоду. [14]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Phillips, Tony (August 25, 2008). Strange Clouds at the Edge of Space. NASA. 
  2. Hsu, Jeremy (2008-09-03). Strange clouds spotted at the edge of Earth's atmosphere. USAtoday. 
  3. Simons, Paul (2008-05-12). Mysterious noctilucent clouds span the heavens. TimesOnline. Процитовано 2008-10-06. 
  4. Murray, B.J.; Jensen, E.J. (2000). Homogeneous nucleation of amorphous solid water particles in the upper mesosphere. J. Atm. Sol-Terr. Phys. 72 (1). с. 51–61. Bibcode:2010JASTP..72...51M. doi:10.1016/j.jastp.2009.10.007. 
  5. Chang, Kenneth (2007-07-24). First Mission to Explore Those Wisps in the Night Sky. New York Times. Процитовано 2008-10-05. 
  6. Appearance of night-shining clouds has increased. Science Daily. April 11, 2014. Процитовано May 7, 2014. 
  7. About NLCs, Polar Mesospheric Clouds, from Atmospheric optics
  8. Naval Research Laboratories (2003-03-06). "Study Finds Space Shuttle Exhaust Creates Night-Shining Clouds". Прес-реліз. Переглянутий 2008-10-19.
  9. https://twitter.com/SpaceX/status/498935052235857921 11 Aug 2014 SpaceX Falcon 9 caused spectacular noctilucent clouds
  10. Phillips, Tony (2003-02-19). Strange Clouds. NASA. Процитовано 2008-10-05. 
  11. а б Caltech (2008-09-25). "Caltech Scientist Proposes Explanation for Puzzling Property of Night-Shining Clouds at the Edge of Space". Прес-реліз. Переглянутий 2008-10-19.
  12. Project Studies Night Clouds, Radar Echoes. ECE News (Virginia Tech). Fall 2003. с. 3. Процитовано 2008-10-19. 
  13. Rapp, M.; Lubken, F.J. (2009). Comment on 'Ice iron/sodium film as cause for high noctilucent cloud radar reflectivity' by P. M. Bellan. Geophys. Res, Lett. 114 (D11). с. D11204. Bibcode:2009JGRD..11411204R. doi:10.1029/2008JD011323. 
  14. Murray, B.J.; Plane, J.M.C. (2005). Uptake of Fe, Na and K atoms on low-temperature ice: implications for metal atom scavenging in the vicinity of polar mesospheric clouds. Phys. Chem. Chem. Phys. 7 (23). с. 3970–3979. Bibcode:2005PCCP....7.3970M. doi:10.1039/b508846a. PMID 19810327. 

Посилання[ред.ред. код]