Уникальное полупрозрачное природное явление, переливающееся разноцветными нежными оттенками, получило название перламутровых облаков. Яркое свечение порождается отражением света, проходящего сквозь мельчайшие капли или кристаллы.
Что такое перламутровые облака
Перламутровые облака известны в физике под названием Nacreous или полярные стратосферные облака (ПСО).
Перламутровые облака невозможно спутать с какими-либо другими благодаря следующим признакам:
- особой линзообразной форме;
- волнистой структуре;
- характерной окраске.
Их образование возможно только зимой в условиях низких температур воздуха стратосферы в пределах -85 градусов по Цельсию. В полярных районах и средних широтах подобное явление наблюдается в момент нахождения центра солнца на глубине 1-5 градусов ниже линии горизонта во время гражданских сумерек. Сами облака располагаются на высоте 15-25 км от земной поверхности.
Где и как образуются
Формирование перламутровых облаков требует создания определённых условий и предположительно связано с подветренными волнами, именуемыми «горными». Потоки ветра при преодолении горного хребта смещаются резко вертикально на высоту 20-30 км, а затем под действием атмосферного давления и температуры воздуха невидимо сползают вниз. Образуемые таким образом гравитационные волны характеризуются внезапным снижением температуры в стратосфере, провоцирующим образование определённых частиц.
Зимой температура стратосферы иногда опускается до тех показателей, которые способствуют образованию ПСО. В остальное время года воздух там слишком сухой. Другим обязательным обстоятельством, провоцирующим возникновение стратосферных облаков, считается сильный ветер на малых высотах, когда его скорость превышает 10 м/с, понемногу возрастая с набором высоты.
Механизм образования косвенно связан с наличием устойчивых озоновых дыр, как это однажды происходило в небе над Мурманском. Для зон локального утончения озонового слоя стратосферы характерно заметное понижение температуры воздуха. Деятельность человека, с каждым годом всё губительнее сказывающаяся на истончении озонового слоя, связана с выбросами нескольких газов:
- хлорфторуглеродов;
- галонов;
- фреонов.
С учётом непрерывного накопления этих газов в атмосфере, даже такое редкое явление, как перламутровые облака, со временем будет встречаться только чаще.
Условия наблюдения явления
Данное уникальное явление природы наблюдается на одной широте с северным сиянием, с тем отличием, что последнее встречается круглый год за исключением лета, а ПСО можно увидеть на порядок реже – во второй половине января. Честь увидеть это великолепное чудо природы выпадает обитателям Германии, арктических земель Скандинавских стран и на Крайнем Севере России.
Интересный факт: задокументированных случаев наблюдения ПСО насчитывается всего около ста.
Самые высотные полярные мезосферные облака (серебристые) также считаются более частым явлением, хотя для их наблюдения наравне с ПСО обязательно отсутствие облачности тропосферной зоны.
Полярные стратосферные облака на дневном небосклоне прозрачны и, как правило, проявляются во время гражданских сумерек, когда температура нижнего слоя стратосферы на высоте 15-25 км снижается до -78 градусов по Цельсию.
Виды перламутровых облаков
Классификация ПСО, обусловленная их химическим составом и термодинамическим состоянием, включает несколько типов перламутровых облаков, указанных в таблице:
| Тип | Размер частиц | Состав | Условия образования | Описание | |
| Ia | до 1 мкм | Твердый тригидрат азотной кислоты HNO3·3H2O | В процессе постепенного снижения температуры до -78 градусов по Цельсию | Этот наиболее распространённый тип выглядит бледным и размытым | |
| Ib | < 0,5 мкм | Смесь азотной кислоты HNO3 и серной H2SO4 | В процессе резкого понижения температуры стратосферы до значения -83 градуса по Цельсию или 190 градусов по Кельвину | Имеет вид переохлаждённых капель тернарного раствора | |
| Id | Данный подтип выступает в роли сочетания типа Ia и типа Ib. | ||||
| II | до 10 мкм | Вода H2O | В процессе преобразования водных капель в кристаллы льда при последующем понижении температуры до -85 градусов по Цельсию | Образуются в небе над Антарктидой. Встретить на небосклоне эти разноцветные яркие волны довольно трудно и считается большой удачей | |
В роли «семян» перламутровых облаков выступают частицы аэрозоля, на 3/4 состоящего из серной кислоты H2SO4. Его концентрация возрастает при увеличении выбросов вследствие вулканогенной активности. Агрегатное состояние частичек обусловлено температурой воздуха нижних слоёв стратосферы и скоростью её охлаждения.
Изучение природы перламутровых облаков проливает свет на сверхвысотные процессы, касающиеся особенностей движения воздуха и поведения конденсированного водяного пара в условиях стратосферы.
