Серебристые облака

Серебристые облака (также известны как мезосферные облака) — редкие атмосферные явления, подобные облакам, видимые в глубоких сумерках. Они обычно наблюдаются в летние месяцы на широтах между 50° и 60° (северной и южной широты).

Природа серебристых облаков (СО) все еще остается неразгаданной, да и открыты они относительно недавно — в 1885 г. По-видимому, они состоят из мельчайших частиц, покрытых льдом и потому отражающих солнечный свет. Откуда берутся эти частицы на таких высотах, тоже не ясно. Не исключено, что это частицы метеорной пыли, ионы или даже вулканическая пыль, попавшая на столь значительные высоты при сильных вулканических извержениях. Движение СО связывают с ветрами, господствующими в верхней атмосфере, но высота расположения облаков и некоторые другие их особенности, возможно, определяются восходящими потоками воздуха, формирующимися над горами. Поэтому систематические наблюдения серебристых облаков представляют несомненную ценность для изучения физических процессов, происходящих в верхних слоях Земной атмосферы.

Серебристые облака в небе над Москвой, 3 июля 2017 года

СО имеют тонкую структуру в виде волн, гребешков, полос или вихрей с серебристыми и голубоватыми оттенками, а у горизонта иногда окрашиваются в золотистый цвет. Картина серебристых облаков довольно изменчива: струи, гребешки и другие структуры все время перемешаются относительно друг друга в самых разных и даже противоположных направлениях. На первый взгляд может показаться, что серебристые облака имеют много общего с обычными перистыми облаками, но их нетрудно отличить, если помнить, что серебристые облака образуются в атмосфере на высоте, в 10 раз большей, чем обычные, что они появляются ближе к полуночи и вытянуты в направлении к полюсу. Как и полярные сияния, серебристые облака настолько прозрачны, что не ослабляют свет ярких звезд.

Отметим, что по своему внешнему виду серебристые облака принято относить к одному из четырех типов, каждый из которых делится на две-три группы по мере усиления их характерных признаков.

Тип I — флёр — простейшая форма серебристых облаков, обнаруживающаяся благодаря их туманообразному строению с нежно-белым или голубоватым оттенком. Довольно часто, спустя примерно полчаса после появления флёра, наблюдаются серебристые облака с более развитой структурой.

Тип II — полосы — размытые полосы, расположенные группами, параллельные друг другу или переплетающиеся между собой под небольшим углом.

Тип III — гребешки — участки с частым расположением узких, резко очерченных, параллельных, обычно коротких полос наподобие легкой ряби на поверхности воды при слабом порыве ветра.

Тип IV — вихри — завихрения и круглые просветы радиусом до 0,5° (это группа IV-а), или в виде простого изгиба одной или нескольких полос от основного направления в сторону с радиусом в 3—5° (группа IV-б), или же мощные вихревые выбросы светящейся материи в сторону от основного облака (группа IV-в).

Наблюдения СО

СО в основном наблюдаются в средних широтах (45—60°) на протяжении нескольких недель до и после летнего солнцестояния. В этот период сумерки на указанных широтах продолжаются почти всю ночь, и Солнце, находясь под горизонтом, все же освещает облака. По этой причине серебристые облака не наблюдаются ближе к экватору.

Интересно отметить, что СО появляются в периоды, не благоприятные для наблюдения полярных сияний. Их наблюдение можно проводить теми же методами и с помощью тех же инструментов, что и наблюдение полярных сияний: как визуально (когда их можно классифицировать по форме), так и фотографически. Наблюдения следует проводить через определенные промежутки времени, например, через 15 мин, отмечая изменения в структуре облаков и характере их движения.

Инструкция для наблюдений серебристых облаков предполагает программу исследований по четырем основным темам:

1. Изучение географического распространения и сезонной частоты появления серебристых облаков.
2. Изучение изменений высоты слоя серебристых облаков и их отдельных групп в зависимости от времени суток, сезона и географического положения.
3. Изучение движений серебристых облаков.
4. Изучение оптических свойств серебристых облаков.

Наблюдения состоят в ежедневном патрулировании сумеречного неба. Результат обзора через каждые 15 мин фиксируется в журнале, причем время указывается с точностью до 1 мин. Если серебристые облака наблюдаются, то производится оценка их яркости по 5-балльной шкале:

1. Очень слабые.
2. Замечаются легко, но имеют очень малую яркость.
3. Хорошо заметны, резко выделяются на фоне сумерек.
4. Яркие, привлекающие к себе внимание.
5. Исключительно яркие.

Указывается также их форма.

Фотографирование СО

Фотографирование СО производится примерно так же, как и полярных сияний: в идеале необходимо направить неподвижную фотокамеру в ту же область неба, что и у других наблюдателей, проведя серию экспозиций через определенные фиксированные интервалы времени. Так как серебристые облака ярче полярных сияний, для их фотографирования можно использовать менее чувствительную пленку для пленочных фотоаппаратов или установить небольшую чувствительность для цифровых фотокамер.

Исследование СО

В декабре 2006 года планируется запуск спутника AIM (The Aeronomy of Ice in the Mesosphere), предназначенного для изучения мезосферы, в частности, серебристых облаков. Спутник будет оборудован четырьмя камерами, прибором для изучения химического состава облаков (в частности, для количественных измерений частиц льда и молекул газов, таких как метан), датчиком космической пыли.

Использованы материалы: