Необычные атмосферные явления | Своя лаборатория
Эту статью я решил написать после того, как накануне ранним утром наблюдал интересный атмосферный оптический эффект – практически любой источник света отбрасывал в воздух световой столб. Небо было просто заполнено световыми колоннами! Довольно фантастическая, скажу я вам, картина. Вот мне и стало интересно, какие же еще бывают необычные и интересные атмосферные эффекты. Смотрим подборку и делимся в комментариях, кому посчастливилось наблюдать в небе что-то необычное.
Начнем с того, что я сам наблюдал утром – со Световых столбов.
Световые столбы могут образовываться как от естественных источников света (луна, солнце), так и от искусственных (прожекторы, уличные фонари и т.д.). Разгадка тайны их возникновения заключается в образовании в воздухе мельчайших плоских кристалликов льда, от которых отражается свет от источника. Такие кристаллики образуются, как правило, на больших высотах, но при низких температурах могут формироваться и в более низких слоях атмосферы.
По этой причине световые столбы чаще можно наблюдать в морозные дни. Когда таких столбов много, выглядит это довольно эффектно. Так и кажется, что поднимешь голову вверх и увидишь летающую тарелку, из которой вырываются эти световые колонны. Жалко не было с собой фотокамеры, приходится выкладывать фото из просторов интернета.
Гало – это явление также связано с появлением в атмосфере ледяных кристалликов.
В какой-то степени гало можно сравнить с радугой – и в том и в другом случае появление необычного оптического эффекта связано с разложением света на составляющие (дисперсией). Но в случае с радугой разложение света происходит в капельках воды. А поскольку капли не отличаются разнообразием, то и радуги, в общем-то, довольно похожи друг на друга. Другое дело – гало. Поскольку ледяные кристаллики могут быть разнообразных форм и размеров и перемещаться в пространстве различными способами – падать, парить, кружить, то и видов гало существует довольно много (около ста), и наблюдать его можно не в определенной позиции, как радугу – стоя спиной к солнцу, а в различных частях неба.
Но чаще всего гало представляют собой световой круг, в центре которого располагается солнце.
Частным случаем гало является паргелий, или, как его еще называют, ложное солнце. Выглядит это интересное атмосферное явление как световые пятна, похожие на солнце (ну или луну).
Огни святого Эльма.
Довольно интригующее название, не правда ли. Да и выглядит необычно – как светящиеся кисточки или огоньки на шпилях и остриях высоких зданий. В старину это явление частенько могли наблюдать моряки на концах мачт. Неудивительно, что появление этого атмосферного явления связывали с проявлением мистических или религиозных сил. Тем не менее, загадка этого природного явления давно разгадана. «Виной» всему является коронный разряд, возникающий при большой напряженности электрического поля в атмосфере. Поэтому частенько огни святого Эльма наблюдаются во время грозы.
Наблюдают их также и во время метелей или песчаных бурь, когда движущиеся с большой скоростью частицы электризуют атмосферу.
Очень необычный оптический эффект, за которым гоняются многие фотографы – зеленый луч – вспышка зеленого цвета над кромкой солнца в момент, когда оно скрывается за горизонтом или вот-вот появится.
Все, что нужно, чтобы его увидеть – это безоблачное небо, прозрачный воздух, открытое пространство (например, море) и непреодолимое желание поймать этот короткий миг. Объясняется разложением и преломлением лучей солнечного спектра, которые в большей степени проявляются у горизонта. Преломление (рефракция) увеличиваются от красного к фиолетовому цвету. От красного к фиолетовому увеличивается также и рассеивание лучей в атмосфере. Поэтому на закате мы часто наблюдаем красное солнце – остальные составляющие спектра рассеиваются. Поэтому когда солнце прячется за кромкой горизонта, в первую очередь скрываются от взора менее преломленные лучи красной части спектра. И если атмосфера достаточно чиста и спокойна, то на короткий миг становится видна зеленая часть спектра. Почему зеленая, а не фиолетовая, скажете вы, ведь рефракция фиолетового цвета, следуя вышеприведенной логике, должна проявляться в большей степени? Так и происходит на самом деле.
Но сине-фиолетовая часть спектра рассеивается, не доходя до наблюдателя. Поэтому мы можем наблюдать некую «золотую середину» — зеленый луч.
Венцы. Вы их вполне могли наблюдать сами в туманную погоду. Это радужные круги вокруг источников света – фонарей, автомобильных фар.
Венцы можно наблюдать и вокруг естественных источников света (солнца, луны), когда они прикрыты легкой пеленой облаков. Самые красивые венцы образуются, когда облачность или туман состоят из мелких капелек одинакового размера. По мере увеличения капель размер радужных колец уменьшается вплоть до полного исчезновения. Это может служить предвестником ухудшения погоды. Объясняют появление венцов дифракцией света.
Частным случаем венцов является глория.
Также объясняется дифракцией света. Очень интересный оптический эффект, но наблюдать его можно только на достаточно большой высоте, например, в горах. В отличие от венцов, глория образуется в точке, противоположной источнику света на уровне наблюдателя.
А поскольку на линии «источник света – глория» находится наблюдатель, который отбрасывает тень, то глория фактически представляет собой радужный ореол вокруг тени наблюдателя. На востоке это оптическое явление называют Светом Будды.
Двояковыпуклые облака (lenticular mammatus) – могут принимать вид висящих в небе мешочков или же тарелок.
Это атмосферное явление неподготовленный наблюдатель запросто может принять за нашествие пришельцев.
Конечно же, никакого отношения к пришельцам они не имеют, но от этого двояковыпуклые облака не становятся менее красивыми и завораживающими. Эти облака образуются между двумя воздушными слоями, либо в месте, где воздушный поток натыкается на препятствие, например, вершину горы.
Северное (или, правильнее было бы его называть, полярное) сияние – все о нем знают, но не многие его видели.
Возникают в результате взаимодействия потока заряженных частиц, движущихся из космического пространства (так называемый солнечный ветер) с магнитным полем планеты.
Я недаром написал «планеты», а не «Земли», т.к. полярные сияния зафиксированы и на других планетах солнечной системы. Наблюдать полярное сияние можно преимущественно в высоких широтах, причем обоих полушарий (поэтому правильнее называть это явление не «северное сияние», а «полярное сияние»). Но в периоды значительной солнечной активности география мест, где можно наблюдать это потрясающее зрелище, может значительно расширяться.
Мираж. Могу поспорить, что практически все сталкивались с этим явлением. Но, как это часто бывает, в повседневной суете и заботах мы не замечаем красоты и необычных проявлений, которые нам демонстрирует природа.
Вспомните, ведь наверняка вы не раз видели в жаркую погоду над самой поверхностью разогретого асфальта струящиеся потоки, как будто стремительный ручей на небольшом отдалении перерезает дорогу? Это и есть простейшая форма миража. В более красивых случаях можно наблюдать объекты, которые скрыты за горизонтом. Происходит это потому, что свет распространяется прямолинейно только в однородной среде.
Когда же воздух, находящийся вблизи разогретой поверхности, нагревается, он становится неоднородным, и распространение световых лучей в такой воздушной среде становится криволинейным, возникает мнимое, несуществующее в данном месте изображение. Таким образом становится возможным как бы заглянуть за горизонт.
Различают несколько типов миражей, но самым необычным, безусловно, является Фата-Моргана (от итальянского fata Morgana – фея Моргана, которая по преданию жила на морском дне и заманивала при помощи миражей в свои сети незадачливых морских путешественников).
Этот мираж – набор нескольких различных миражей. Наблюдающие его могут видеть различные объекты, многократно отраженные и с различными искажениями.
Это далеко не полный список необычных и удивительных природных явлений. Газовая оболочка Земли – атмосфера – является своеобразной линзой планеты. Причем она неоднородна – более плотная у поверхности и более разреженная в верхних слоях, где-то более нагретая, где-то менее, где-то сухая, а где-то насыщенная влагой.
Все это делает земную атмосферу источником поразительных в своей красоте и загадочности явлений. А нам остается лишь быть просто внимательными и не отворачиваться, когда природа хочет нам показать нечто удивительное.
Удачных вам экспериментов и наблюдений!
Необычные явления в атмосфере
Протокол проведения исследования
1)Молнии Кататумбо:
Молнии Кататумбо — природное явление, возникающее над местом впадения реки Кататумбо в озеро Маракайбо (Южная Америка). Феномен выражается в возникновении свечения на высоте около пяти километров без сопровождающихся акустических эффектов.Молнии появляются почти каждой ночью (до 200 дней в году) и длятся около 10 часов в сутки. В сумме получается около 1,5 миллиона разрядов в год.
Молнии видно с расстояния до 400 километров. Их даже использовали для навигации, из-за чего явление также известно под названием «Маяк Маракайбо».
Считается, что молнии Кататумбо являются крупнейшим одиночным генератором тропосферного озона на Земле, Молнии Кататумбо каждый год вырабатывают электричества более 1 млн.
вольт. Ветра, приходящие со стороны Анд, вызывают грозы. Метан, которым богата атмосфера этих заболоченных мест, поднимается к облакам, подпитывая разряды молний.
2)Гало:
Гало — оптический феномен, светящееся кольцо вокруг источника света. Гало обычно появляется вокруг Солнца или Луны, иногда вокруг других мощных источников света, таких как уличные огни и д.р. Существует множество типов гало и вызваны они преимущественно ледяными кристаллами в перистых облаках на высоте 5-10 км в верхних слоях тропосферы. Вид гало зависит от формы и расположения кристаллов.
3) Огненная и Лунная радуга:
Огненная радуга — относительно редкий оптический эффект в атмосфере, выражающийся в возникновении горизонтальной радуги, локализованной на фоне лёгких, высоко расположенных перистых облаков.
Лунная радуга(также известная как ночная радуга) — радуга, порождаемая Луной.
Отличается от солнечной радуги только меньшей яркостью, всегда находится на противоположной от Луны стороне неба.
Удивительные факты о радуге:
1) Радугу редко можно увидеть в полдень.
2)Два человека не могут видеть одну и ту же радугу.
3) Мы никогда не сможем достичь конца радуги.
4)Мы не можем видеть все цвета радуги.
4)Огни святого Эльма:
Огни святого Эльма — разряд в форме светящихся окружностей, возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящих деревьях, острых вершинах скал и т.п.). Название явление получило от имени святого Эльма (Эразма) — покровителя моряков в католицизме. Морякам их появление сулило надежду на успех, а во время опасности — и на спасение.
5)Необычайные облака:
Серебристые
Серебристые облака — сравнительно редкое атмосферное явление, возникающие в мезосфере на высоте 75-85 км над поверхностью Земли и видимые лишь в глубоких сумерках.
Перламутровые
Перламутровые облака — образующиеся в небе на больших высотах (около 20-30 км) и состоящие из кристалликов льда или переохлаждённых капель воды. Это тонкие, просвечивающие облака. Наблюдаются они сравнительно редко, непосредственно после захода или перед восходом Солнца. Днём на фоне яркого рассеянного света они становятся невидимыми.
Вымеобразные
Вымеобразные или трубчатые облака — облака, основание которых имеет специфическую ячеистую форму. Встречаются редко, преимущественно в тропических широтах, и связаны с образованием тропических циклонов. Ячейки обычно имеют размер около полу километра, чаще всего резко очерчены, но бывают и с размытыми краями. Их цвет обычно серо-голубой, как и у основного облака, но из-за попадания прямых лучей Солнца или подсветки от других облаков, могут казаться золотистыми или красноватыми.
Лентикулярные
Лентикулярные (линзовидные) облака — образуются на гребнях воздушных волн или между двумя слоями воздуха.
Характерной особенностью этих облаков является то, что они не двигаются, сколь бы ни был силён ветер.
Утренняя глория
Утренняя глория— редкое метеорологическое явление, вид облаков, наблюдаемый на севере Австралии. Облака представляют собой грозовой воротник высотой от 1 до 2 км, зачастую находящийся всего в 100-200 метрах над землёй (но обычно выше), который может достигать 1000 км в длину и перемещаться со скоростью до 60 км/ч. «Утренняя глория» часто сопровождается шквалами, сдвигом ветра и скачком давления на поверхности. Впереди облака происходит быстрое вертикальное движение, которое перемещает воздух вверх и «закручивает» облако, а в середине и задней части облака воздух опускается вниз.
Undulatus asperatus
Undulatus asperatus (волнисто-бугристые)— редкий тип облаков, имеющий необычный и устрашающий вид. В 2009 году он был предложен к включению в общую классификацию облаков как отдельный вид.
Предполагается, что эти облака стали сравнительно часто появляться именно в начале XXI века. Несмотря на грозный вид, облака асператус не сопровождаются ураганом или грозой. На 2015 год асператус остаётся малоизученным типом облаков.
6)Перистые завитки Кельвина-Гельмгольца:
Перистые завитки Кельвина-Гельмгольца — Появляются, как стройные, горизонтальные спиралевидныем завитки и выглядят просто нарисованными.Это одно из наиболее редко встречающихся в природе формирований облаков.Продолжительность их «жизни» равна одной-двум минутам, именно поэтому увидеть их воочию — большая удача. Образуются на высоте приблизительно 5000 метров.
7)Вирга:
Вирга — это дождь, который испаряется, не достигая земли. Наблюдается в виде заметной полосы осадков, выходящей из-под облака. Испарение обычно происходит из-за нагревания вызываемого сжатием воздуха, поскольку давление увеличивается ближе к поверхности земли.
Это явление очень распространено в пустынях и в умеренных широтах.
8)Пояс Венеры:
Пояс Венеры — атмосферное оптическое явление, названное в честь пояса Афродиты из античной мифологии. Выглядит как полоса от розового до оранжевого цвета между тёмным ночным небом внизу и голубым небом вверху. Появляется перед восходом или после заката и проходит параллельно горизонту.
Странная погода Соули!
Хабубы, Солнечные псы, Вирга, Ореолы! Вы верите, что это все слова, описывающие различные погодные и атмосферные явления? Вы когда-нибудь задумывались о призрачных осадках, которые никогда не достигают земли, или о летней ночи, когда вы просыпаетесь, когда температура поднимается на 20 градусов за считанные минуты, или о торнадо над водой, или о длинных столбах разноцветного света, прочерчивающих небо?
|
|
Вирга — это призрачные осадки, которые никогда не достигают земли.
Когда воздух под облаком очень сухой, падающие через него осадки испаряются, не достигнув поверхности Земли. То, что осталось, — это перистые полосы, идущие от основания облака, фиксирующие путь, по которому шел дождь или лед, прежде чем превратиться в водяной пар. Процесс испарения забирает много энергии из окружающего воздуха и заставляет его охлаждаться. Затем этот холодный воздух может очень быстро опускаться и выбрасывать опасную концентрацию воздуха и воды/града в виде микровзрыва.
Но по большей части вирга — это визуальный эффект. На радаре он проявляется как типичный дождь или снег, но на поверхности этого нет. Над вашей головой могут бушевать сильные бури, но единственный след, который вы увидите, — это тонкие струйки вирги, плывущие по небу.
https://www.flickr.com/photos/nws/21837318119/in/album-72157659594562055/
Фото предоставлено Валери Лемке. Фотография вирги, сделанная на пляже Рио-дель-Мар в Аптосе, Калифорния. Вирга обычно встречается на западе США, в пустынном климате и других засушливых районах.
Когда два урагана, вращающихся в одном направлении, проходят достаточно близко друг к другу, они начинают интенсивный танец вокруг своего общего центра. Если один ураган намного сильнее другого, меньший из них будет вращаться вокруг него и в конечном итоге врежется в его вихрь, чтобы быть поглощенным. Два более близких по силе шторма могут притягиваться друг к другу, пока не достигнут общей точки и не сольются, или просто некоторое время вращать друг друга, прежде чем разойтись по своим собственным путям. Но часто эффект суммируется, когда ураганы собираются вместе — обычно мы получаем один сильный шторм вместо двух меньших.
Спутниковый снимок GOES-16 над восточной частью Тихого океана с 25 июля по 1 августа 2017 г. Ураган Ирвин слева столкнулся с ураганом Хилари справа; двое слились, прежде чем исчезнуть над океаном.
Представьте, что вы проснулись в полночь и обнаружили, что за несколько минут температура подскочила на 20 градусов, а порывы ветра со скоростью 80 миль в час опустошили ваш город.
Хотя это редкое явление, это сила теплового взрыва.
Тепловые всплески происходят после угасающих гроз, но должны быть соблюдены и другие условия — гроза должна быть высоко в атмосфере, а воздух под ней должен быть горячим и сухим. Когда в этой засушливой среде идет ливень, вода быстро испаряется. Испарение забирает тепловую энергию из окружающего воздуха и заставляет его охлаждаться и сжиматься, поэтому в итоге мы получаем очень плотный слой воздуха, слишком тяжелый, чтобы оставаться на ногах. Он начинает падать сквозь атмосферу, и чем быстрее он теряет тепло, тем быстрее он падает.
Обычно влага все еще испаряется при опускании. Это компенсирует нагрев, который происходит, когда падающий воздух сжимается слоями воздуха над ним. Но в случае теплового удара вся влага испаряется, и этот плотный воздух становится только теплее по мере приближения к земле на высоких скоростях. Когда он попадает, он внезапно подает угнетающе горячий и сухой воздух, который может оставаться на месте в течение нескольких часов.
http://cimss.ssec.wisc.edu/goes/blog/wp-content/uploads/2008/08/080803_g12_ir_1_anim.gif
Изображения AWIPS ИК-канала GOES-12 10,7 мкм. Группа гроз, пронесшихся по Небраске и Южной Дакоте, сопровождаемая аномальной жарой над Су-Фолс, Южная Дакота. Это явление чаще всего наблюдается поздней весной и летом в ночное время, так как большая часть гроз тратит свою энергию в дневное время.
Хабубы — это мощные пыльные бури, которые могут произойти где угодно, но чаще всего наблюдаются в Северной Африке и на юго-западе США. Что общего у этих регионов? Много горячего, сухого воздуха и рыхлых частиц.
Хабубы образуются, когда гроза прекращается, и либо весь собранный ею воздух выдувается мощными порывами, либо воздух внутри нее охлаждается и быстро падает на поверхность микровзрывом. Сильные ветры, которые он выпускает, толкаются впереди шторма и собирают пыль и мусор, создавая стену высотой в тысячи футов и шириной в несколько миль.
https://twitter.com/nwsvegas/status/484196533202472960
Фото предоставлено Joe DuArte NWS Las Vegas. Хабуб наступает на Долан-Спрингс, штат Аризона. Хабубы обычно длятся всего несколько минут, но они быстро ухудшают видимость и ухудшают качество воздуха.
Грозы могут принимать самые разные формы. Иногда они прибывают в очередь, вытесненные одним и тем же, что обычно является холодным фронтом. Повсеместный подъём означает, что мы получим обширную территорию с подходящими условиями для возникновения гроз.
Из этого формируются линии шквала, которые продолжают двигаться; воздух, который вырывается из грозы, когда она разрушается, может стать топливом для формирующейся бури, пока условия давления и влажности остаются правильными. Они несут за собой сильный прямой ветер, дождь, град и молнии и реже могут вызывать торнадо.
Дерехо — тип линии сильного штормового шквала.
Его система высокого давления искажает форму лески и заставляет ее изгибаться. Derechos определяется наличием ветра со скоростью не менее 58 миль в час и повреждением на расстоянии более 250 миль; их опустошение похоже на торнадо, но происходит только в одном прямом направлении.
Фото предоставлено Марко Коросеком. Массивный холодный фронт с линией шквала над северной частью Адриатического моря, Италия, 12 мая 2014 г. Длина линии шквала может достигать сотен миль.
Выглядящие как водяные смерчи, водяные смерчи представляют собой привлекающее внимание мелкомасштабное явление. Это могут быть просто торнадо, переместившиеся с суши в водоемы, но чаще всего они формируются в хорошую погоду и не причиняют особого вреда.
В хорошую погоду на поверхности открытой воды образуются смерчи. Высокие температуры и высокая влажность, особенно в ограниченном пространстве, могут привести к тому, что воздух будет подниматься с такой силой, что вода будет втягиваться вместе с ним в воронку.
Обычно они не выходят за пределы самой низкой интенсивности для торнадо, EF0, и длятся менее 20 минут.Ничего не подозревающие морские обитатели также могут быть захвачены водой, а затем выброшены на сушу — во всех случаях дождя из рыбы и лягушек виноваты водяные смерчи!
Фото предоставлено Тимом Осборном. Пара водяных смерчей образовалась у побережья Гранд-Айла, штат Луизиана. Водяные смерчи чаще всего встречаются в тропических районах, но их также видели над Великими озерами, антарктическими водами и рекой Святого Лаврентия.
В впечатляющем извержении извергающегося вулкана смешано все, что угодно, в том числе перегретые куски породы и газы, выбрасываемые в небо. Но, наряду со всем этим, нередко можно увидеть молнии, вылетающие из облака пепла!
Обычно мы видим молнию [мы можем дать ссылку на дневник Совёнка от 4 мая?], потому что в грозовых облаках образуются маленькие кусочки льда.
Грозовые тучи всегда имеют ветры, дующие вверх и вниз, поэтому эти частицы столкнутся друг с другом и станут электрически заряженными. То же самое происходит, когда вы трете волосы о воздушный шар — обе соприкасающиеся части электризуются, и поэтому ваши положительно заряженные волосы прилипают к отрицательно заряженному шарику. Противоположные заряды притягиваются.
То же самое происходит в более хаотичной обстановке во время грозы. Некоторые ледяные образования тяжелее других, а это значит, что некоторые более легкие частицы становятся положительно заряженными и поднимаются к вершине бури, а более плотные, отрицательно заряженные остаются у дна. Молния — это большая искра электричества, соединяющая точки с несбалансированными зарядами, независимо от того, находятся ли они между двумя областями облака или между облаком и землей, и уравновешивает их до тех пор, пока не возникнет новое накопление.
Но в вулкане внутри облаков пепла не образуется лед. Вместо этого куски разбитой породы трутся друг о друга и создают электричество; из-за того, что молния может быть в 5 раз горячее Солнца, а вулканы настолько опасны, трудно изучить детали этого явления.
Однако жар молнии часто превращает пепел, которого она коснулась, в жидкость, которая позже затвердевает в маленькие стеклянные шарики, которые могут рассказать нам о том, насколько долгим и горячим был удар.
https://www.ngdc.noaa.gov/nndc/servlet/ShowDatasets?EQ_0=603&bt_0=&st_0=&EQ_1=&bt_1=&st_1=&query=&dataset=101634&search_look=2&group_id=null&display_look=4,44&submit_all=Select +Данные
Изображение предоставлено Р. Хадианом, Геологическая служба США. Извержение вулкана Галунггунг 3 декабря 1982 года на западе Явы, Индонезия. Вулканические молнии, как правило, возникают при взрывных извержениях.
Кольцо вокруг луны означает скорый дождь — иногда. Нередко можно увидеть круги света вокруг солнца или луны, а ореолы веками питали суеверия. Но нет ничего неестественного в том, как формируются эти призрачные кольца.
Хотя вы можете увидеть их в ясном небе, виновником являются тонкие облака в десятках тысяч футов над поверхностью.
Они часто образуются перед дождем или снегом, но не гарантируют, что они приземлятся; точно так же ореолы на самом деле не предсказывают погоду. Ореолы образуются из-за особого свойства этих типов облаков: они состоят не из крошечных капелек воды, а из кристаллов льда. Когда мы поднимаемся так высоко в атмосферу, температура становится слишком низкой, чтобы вода оставалась жидкой.
Лед действует как призма, поэтому, когда на него падает свет, все цвета, составляющие его, разделяются, как в радуге. Вот почему ореол имеет бледные полосы разных цветов. Лед также отражает этот отделенный свет наружу, чтобы мы могли его видеть. Вы должны находиться в правильном положении, чтобы поймать характерный круг вокруг солнца или луны, поскольку то, как отражается свет, зависит от того, как вы на него смотрите. Он называется ореолом 22°, потому что мы делим небо на 360°, а радиус ореола обычно составляет около 22° от этого — примерно столько же, сколько размах рук, на расстоянии вытянутой руки перед лицом.
Фото предоставлено Кевином Лигом. Лунный ореол над Монтаной.
«Хочу вам сказать, что на следующий день после отъезда наших братьев Кунца и Мишеля, в пятницу, мы долго, около часа, видели на небе три солнца… два солнца были не такими яркими, как одно, они были хорошо видны. Я чувствую, что это было немалым чудом». — Якоб Хуттер, 1533.
То, что Хаттер видел почти 500 лет назад, является одним из наиболее распространенных типов ореолов, видением, созданным светом, отражающим как раз то, что нужно для образования имитации солнца. Эффект носит несколько названий, но официально называется паргелионом, и его можно наблюдать откуда угодно, если есть подходящие условия.
Ключом к тому, чтобы увидеть паргелию, является наличие облаков, состоящих из крошечных кристаллов льда в форме шестиугольника вместо крошечных капель воды. Они, как правило, образуются высоко в атмосфере, где температура слишком низкая, чтобы вода оставалась жидкой.
Когда свет попадает на лед, он распадается на все составляющие его цвета, точно так же, как радуга получает свой цвет.
Кристаллы льда должны падать на землю, чтобы свет отражался там, где мы его видим. Лед очень мал, плавно дрейфует и плывет по ветру, его шестиугольная поверхность почти горизонтальна. Каждый кристалл разбивает солнечные лучи, но те, что мы видим, образующие паргелии, — это только те, которые находятся на том же уровне, что и наши глаза, и действуют как зеркала, отражающие свет прямо на нас. Мерцание отдельных кусочков льда объединяется, образуя бледные ложные солнца, соответствующие настоящему.
Фото предоставлено Заком Риэлем. Фотография двух паргелий, сделанная при температуре -14 градусов по Фаренгейту.
Длинные столбы разноцветного света, прочерчивающие небо, кажутся идеальным фоном для надвигающегося инопланетного вторжения, но на самом деле столбы света — это обычный эффект, который можно найти по всему миру.
Они приходят сверху — не инопланетяне, а крошечные кристаллы льда, висящие в атмосфере. Лед очень тонкий, имеет форму пластин с шестиугольными гранями. Когда лед дрейфует по воздуху, он падает почти горизонтально. Вверху и внизу находятся грани с большей площадью. Лед обладает хорошей отражательной способностью, поэтому, когда свет попадает на эти широкие грани, он отражается от большего количества кристаллов льда.
Это означает, что мы получаем эти вертикально сложенные зеркала, плавающие в атмосфере. Свет, падающий на него, отражается вверх и вверх (или вниз и вниз, в зависимости от источника) и становится сияющим столбом в небе.
Свет может исходить от солнца, луны, городов, уличных фонарей — любого сильного источника света.
Фото предоставлено Мэттом Моллоем. То, как выглядит световой столб, зависит от того, насколько высоко находятся кристаллы льда, какой они формы, как расположены под углом и как далеко находится источник света.
Иногда сочетание обыденных ингредиентов может сделать что-то неожиданное. Рецепт природы для снежных катков, маленьких пончиков из скатанного снега, ничем не отличается.
Эти хрупкие образования нуждаются в правильном сочетании влаги, снега, ветра и температуры. Снег должен быть легкой пылью, достаточно липкой, чтобы прилипать к самому себе, но на поверхности, к которой он не будет прилипать. Ветер должен быть достаточно сильным, чтобы эти снежные насыпи свернулись и образовали характерную петлю, но не настолько сильным, чтобы все это разнесло на части. В качестве альтернативы снег может лежать на холме и плавно катиться вниз по склону, образуя ту же форму.
В любом случае, снежные катки — это редкие, характерные находки в природе, которые невозможно воспроизвести. Если вы увидите его, обязательно оцените, какие идеальные условия сошлись для его создания!
https://www.wrh.noaa.gov/otx/photo_gallery/snow_rollers.php
Фото предоставлено Тимом Тевебо.
Поле снежных катков в южном Айдахо Панхандл. Ролики здесь около 18 дюймов в высоту или больше.
Холодными и влажными ночами в некоторых северных лесах на гниющих ветвях можно обнаружить что-то странное. Это лед, но ничего подобного вы еще не видели. Это тысячи длинных тонких нитей, толщиной с человеческий волос, собранных вместе в мягкие волны. То, на что вы смотрите, вполне уместно называется льдом для волос.
То, как образовались эти мохнатые наросты, с 1918 года озадачивало ученых, но теперь мы знаем виновника — это грибок!
Гриб растет на коре мертвого дерева, и когда на его поверхности начинает образовываться лед, грибок выделяет химические вещества, которые формируют его в характерные узкие нити. Эти химические вещества также предотвращают превращение маленьких тонких кристаллов льда в более крупные и сохраняют структуру волосатой текстуры. Лед для волос может оставаться на месте в течение нескольких дней в правильных условиях, но часто он образуется при более низких температурах ночью и тает утром.
https://en.wikipedia.org/wiki/File:FrostBeardDetail.jpg (общественное достояние)
Рост ледяных волос на ветке мертвого дерева в Британской Колумбии, Канада. Альфред Вегенер, отец дрейфа континентов, впервые увидел волосяной лед в 1918 году и правильно предположил, что это мог быть результат работы грибка. Потребовалось почти 100 лет, чтобы доказать его правоту.
Ньевес пенитентес — это высокие острые выступы льда с широким основанием и узкими вершинами. Они могут быть всего несколько дюймов в высоту или возвышаться над вашей головой на высоте 16 футов и обычно встречаются большими группами, направленными к солнцу. Вы, вероятно, можете увидеть сходство со всеми вещами в этих поразительных фигурах, но официально они названы в честь их сходства с монахами в одеждах — по-испански раскаяние .
Они образуются в высоких сухих условиях, где из-за недостатка влажности лед не превращается в воду, а вместо этого переходит непосредственно из твердого состояния в газообразное в процессе, называемом сублимацией.
Когда солнце светит на лед, оно падает под определенным углом, и нагреваются только некоторые его части. Они сублимируются быстрее, чем окружающие, поэтому мы получаем углубление во льду. Изогнутые поверхности в этой ямочке концентрируют солнечные лучи, так что эта область сублимируется еще быстрее. В итоге мы получаем эти высокие шипы льда с глубокими ковшами на поверхности.
Некоторые ученые считают, что примеси в снегу также способствуют возникновению nieves penitentes. Примеси сделают некоторые части снега темнее, чем другие, поэтому они будут поглощать больше солнечного света и вызывать образование ямок.
В последнее время мы находим nieves penitentes в менее близких местах. НАСА обнаружило Penitentes на Плутоне высотой в сотни футов.
http://www.photolib.noaa.gov/htmls/wea03001.htm
Ньевес пенитентес в аргентинских Андах. Чарльз Дарвин был первым, кто научно написал об этих структурах в 1839 году..
Слава — это оптический эффект, создающий ореол радуги вокруг головы тени наблюдателя.
Условия для этого обычно лучше всего расположены на возвышенностях, таких как горы и высокие здания, которые также являются подходящей средой для формирования удлиненных теней, называемых призраками Брокена. Вместе они создают весьма эффектную сцену.
Глории появляются, когда свет попадает на маленькие капельки воды, образующие облака или туман. Свет разделяется на разные цвета, из которых он состоит, точно так же, как в радуге. Из-за того, как свет отражается в каплях, мы получаем небольшую серию кругов вместо большой дуги.
Glories часто можно увидеть, когда вы находитесь высоко над землей, потому что капли воды в облаках или тумане должны быть на уровне источника света, а этот источник света должен быть ниже вас. Таким образом, ореол приземлится в голове вашей тени.
Призраки Брокена имеют те же требования. Когда вы отбрасываете свою тень в облака или туман, свет преувеличивает вашу фигуру. Вы кажетесь намного крупнее и с более длинными конечностями, и может казаться, что вы двигаетесь из-за движения капель воды.
Эти пугающие формы в сочетании со славой питали суеверия на протяжении веков.
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Glory,_spectre.jpg (общественное достояние)
Слава, созданная солнцем и туманом, окружающим призрак Брокена. Снято с моста Золотые Ворота, Калифорния.
Плотные линзообразные массы парят в небе. Яркий, белый и зловещий… Ну, не совсем. Хотя их часто принимают за летающие тарелки, линзообразные облака на самом деле являются просто облаками.
Эти облака образуются, когда стабильный воздух поднимается вверх через какой-то барьер, будь то гора, здание или художественная инсталляция. Воздух может охлаждаться, когда поднимается вверх, а затем начинает опускаться, потому что более холодный воздух тяжелее теплого, создавая волну. Влага в воздухе собирается вместе в отчетливую вертикальную стопку линзообразных облаков.
В отличие от других облаков линзовидные облака не сильно дрейфуют. Они питаются воздухом, поднимающимся над преградой, но когда они опускаются и возвращаются в более теплые части атмосферы, вода в них испаряется
с.
http://www.prh.noaa.gov/hnl/pages/events/lenticular/
Фото любезно предоставлено лейтенантом Элизабет Крапо. Лентикулярные облака над островом Южная Георгия. Чаще всего они образуются на западе США из-за Скалистых гор, но могут образовываться где угодно при правильных условиях.
Это именно то, на что это похоже. В ясный день можно увидеть края земной тени в сумерках, сползающих вверх или вниз по горизонту. Это темно-голубоватая полоса, которая появляется напротив восходящего или заходящего солнца.
Земля действительно большая и изогнутая, и ее тень такая же. Фактически, его длина составляет более 800 000 миль, и он простирается далеко-далеко в космос. Вот как мы получаем лунные затмения; Луна находится всего в одной трети от нас, поэтому, когда Солнце и Земля выровняются с ней, она закрывается массивной тенью планеты.
Часто поверх него можно увидеть Пояс Венеры в виде розовой полосы (хотя на самом деле он не имеет никакого отношения к планете Венера).
Он образуется, потому что отражает свет от солнечных лучей. Разделение между этим светом и тьмой земной тени становится менее отчетливым по мере того, как солнце садится, пока не наступит полная ночь.
Фото предоставлено командиром Грэди Туэллом. Закат над Мексиканским заливом. На этом снимке тень Земли выглядит почти черной, а поверх нее расположен более персиковый пояс Венеры.
Мощные вспышки легко спутать с молнией, но это не работа грозовых туч. Вспышки напряжения — это то, что мы получаем, когда линии электропередач повреждаются и замыкаются, часто из-за сильных штормов и ветров.
Естественно, этот эффект чаще всего встречается ночью, когда трудно различить, что где происходит. Однако есть пара вещей, уникальных для мощных вспышек:
- У них неестественные цвета. Мощные вспышки могут быть самых разных оттенков, включая зеленый и синий.
- Они немного светятся, прежде чем потухнуть, вместо мгновенного удара молнии.
- После вспышки грома не слышно.
Вспышки мощности часто случаются из-за торнадо и ураганов. Часто такие сильные штормы приносят много мусора и дождя, из-за чего их трудно увидеть, особенно ночью. Мы можем использовать мощные вспышки, чтобы определить, где именно гроза.
Изображенный торнадо в Типтоне, штат Огайо, представлял собой массивный вихрь, скрытый за пеленой дождя. Мощная вспышка прорезала всю тьму, чтобы показать, где на самом деле находился торнадо.
Иногда вы оказываетесь в лучах прожектора солнечного света, струящегося из облаков под косыми углами. Эти чередующиеся полосы света и тени — сумеречные лучи; их название происходит от латинского слова «сумерки», когда их легче всего увидеть.
Эффект наступает в зависимости от наличия большого количества частиц в атмосфере, таких как пыль, влага и загрязняющие вещества. Когда солнечные лучи попадают на эти предметы, их свет рассеивается в луч, который мы можем видеть.
Облака, окружающие свет, должны быть более темными и теневыми, чтобы придать этой полосе света края. Все вместе это создает концентрированную полосу света. В зависимости от того, где солнце находится на небе, они могут иметь оттенки цвета, отличные от их типичного желтого цвета.
И на самом деле эти лучи не расходятся в кривых направлениях. Они светят прямыми линиями, но поскольку мы находимся так далеко от солнца, наша перспектива создает впечатление, что все лучи сужаются к нему.
https://www.weather.gov/lmk/photoalbum_sunsets_2010
Фото предоставлено Дэвидом Пенсом. Сумеречные лучи над Ричмондом, Кентукки.
Самые странные и редкие погодные явления со всего мира
Живя в Великобритании, мы в BBC Science Focus привыкли к тому, что погоду почти невозможно предсказать.
Однако эти странные явления застанут врасплох даже самого опытного наблюдателя за погодой. Это одни из самых редких известных погодных явлений, снятых на камеру для вашего визуального удовольствия.
Смотрите другие удивительные научные фотографии:
- «Акула с сердцем» получает награду Drone Photography Awards 2020
- 10 Юмористические фотографии с конкурса Comedy Wildlife Photography Awards 2020
- Жизнь на краю. Познакомьтесь с людьми, которые живут в самых экстремальных местах мира
1
Огненные торнадо
Огненные вихри торнадо на склоне горы в государственном парке пустыни Анза-Боррего недалеко от Анзы, США Алами Изображения
Огненные смерчи (или «огненные вихри», если дать им их правильное название) чаще всего встречаются при крупномасштабных лесных пожарах и представляют собой не настоящие торнадо, а вихри, всасывающие газы и горючие материалы. Они могут длиться час и более, а температура внутри них может достигать более 1000 градусов внутри.
Иногда вы даже можете увидеть гораздо меньшие огненные вихри на маленьких кострах, которые также были созданы и изучены в научных лабораториях по всему миру.
Огненный дьявол или огненный торнадо поднимается из сильного пламени у пожара Пайн-Галч на Западном склоне 2 августа 2020 года недалеко от Гранд-Джанкшн, Колорадо. USFS Photo / Alamy Stock Photo
2
Микропорывы
Удары молнии рядом с мощным микропорывом муссонной грозы Аризона, США. Алами Изображения
По сути, микропорыв — это уменьшенная версия нисходящего порыва. Нисходящий порыв во многом противоположен торнадо, поскольку вместо того, чтобы ветер притягивал воздух к центральной точке, а затем всасывал его с земли, нисходящий порыв сбрасывает воздух и выталкивает его во всех направлениях, как только он достигает земли. Это может привести к множеству сильных ветров, исходящих из одной точки.
Влажные ливневые порывы связаны с большим количеством осадков во время грозы, а микропорывы — то же самое, но на меньшем уровне. Но оба очень визуально впечатляющие, особенно если смотреть одновременно с молнией.
3
Спрайты
Спрайт-медуза, запечатленный Стивеном Хаммелом на горе Локк, Техас, 2 июля 2020 года.
на высоте от 50 до 90 километров над нами, поэтому их редко удается запечатлеть.
Спрайты — это вид разряда холодной плазмы, который возникает над грозовым облаком, поскольку природа уравновешивает положительные заряды молнии, которые высвобождаются между грозовым облаком и землей под ним.
Распространение искусственного освещения в ночное время затрудняет наблюдение и изучение тусклых объектов, таких как спрайты, но более совершенные методы освещения могут помочь сохранить свет на земле и в небе. Для получения дополнительной информации посетите веб-страницу Международной ассоциации темного неба.
4
Торнадо-близнецы
Два торнадо одновременно приземляются на равнинах восточного Колорадо, США, 29 мая 2018 г. хорошая причина, почему они сделали этот список. Торнадо-близнец формируется из одной и той же суперячейки шторма, поэтому для образования двойника шторм должен быть очень сильным.
Считается, что две воронки могут быть видны во время переходного периода, когда новый торнадо формируется, когда старый затухает.
Это также может произойти, когда одна воронка настолько сильна, что из вихрей, порожденных первой, может образоваться другая, менее мощная воронка.
Два торнадо обрушиваются из суперячейки недалеко от Додж-Сити, штат Канзас, 24 мая 2016 г. Ryan McGinnis / Alamy
5
Отверстия с полосами падения
Отверстия с полосами падения в высококучевых облаках, сфотографированные в Аризоне, США, 31 марта 2 020 Alamy
Дыра Fallstreak, также известная как дырокол или облачный канал, может образовываться внутри перисто-кучевых или высококучевых облаков. Считается, что эти дыры появляются, когда температура воды в облаках замерзает, но лед еще не образовался. Когда кристаллы льда действительно образуются (чему могут помочь такие вещи, как пролетающий самолет), это запускает цепную реакцию, которая может привести к испарению капель воды и оставлению огромной дыры.
Из-за их странного внешнего вида и редкости известно, что в их формировании ошибочно обвиняют неопознанные летающие объекты.
6
Волны Кельвина-Гельмгольца
Снимок редких волн Кельвина-Гельмгольца над Гибралтаром и побережьем Марокко, февраль 2012 г. Род Джонс/Алами
Эти странные однородные облака получили свое название от лорда Кельвина и Германа фон Гельмгольца. , который изучал влияние разницы скоростей между жидкостями. Это тот же самый эффект, который можно увидеть вокруг Красного Пятна Юпитера и полос вокруг Сатурна.
Больше похоже на это
Когда две жидкости с разной плотностью и скоростью проходят друг над другом, могут возникать небольшие и неустойчивые движения, которые могут образовывать однородные волны. Итак, с облаками Кельвина-Гельмгольца вы, по сути, видите два слоя воздуха, движущихся с разной скоростью; верхний слой движется быстрее нижнего.
Нестабильность Кельвина-Гельмгольца на Сатурне, полученная космическим кораблем НАСА «Кассини» 9 октября 2004 г. НАСА/Лаборатория реактивного движения
7
Водяные смерчи
Водяные смерчи, вид с видом на Средиземное море, у побережья Лазурного берега, Франция A лами
Другой редкое, но не менее опасное явление: смерчи могут высасывать рыбу из воды, уносить ее в облако и выбрасывать на сушу.