Түнгі бұлттар: Атмосфера. «түнгі бұлттар» Жер атмосферасындағы ең биік бұлттар

Небәрі бірнеше жүз жыл бұрын Жер белгісізге толы болды және бос дақтарды бояу үшін географиялық карталарда ит басы мен асқазанында адам беті бар гипотетикалық аборигендер сызылған. Содан бері планетамыздағы құпиялар азайды. Соғұрлым қызықтырақ солар қазіргі ғылымәлі анықтай алмай жатырмын...

Сергей Сысоев

Жарықтың поляризациясы Жарықтың электромагниттік толқыны. Электромагниттік толқындар үшін поляризация – бұл электр және магнит өрісінің күш векторларының бағытталған тербеліс құбылысы. Сызықтық поляризация - интенсивтілік векторының тербелісі кезіндегі поляризацияның ерекше жағдайы. электр өрісібір жазықтықта жату

Бүгінгі күні атмосфераны зерттеу үшін лазер жарық сәулесінің көзі ретінде қызмет ететін лидар қондырғылары (LIDAR, ағылшынша жарықты анықтау, анықтау және диапазон) кеңінен қолданылады. Атмосферада шашыраған оның сәулеленуінің кішкене бөлігі кері оралып, қабылдағышқа түседі. Бұл қондырғыдан сигналды шашыратқан атмосфера аймағына дейінгі қашықтықты шағылысқан сигнал келген сәттен бастап есептеуге мүмкіндік береді. Суретте Пьер Ожер обсерваториясының лидары (Аргентина)

Диаграммада лидар қондырғысының жұмыс істеу принципі анық көрсетілген. Өкінішке орай, әдістің еңсерілмейтін шектеуі бар: ол ашық аспанды қажет етеді - тығыз бұлттарда лазер сәулесі толығымен дерлік жоғалады.

Түнгі бұлттар шамамен 80 км биіктікте, мезо- және термосферамен шектесетін аймақта - мезопауз деп аталады. Мезосфера суық — ондағы температура -150°С дейін төмендейді. Термосфера өте жоғары температурамен сипатталады - ауа (егер бұл өте сирек кездесетін затты осылай атауға болады) күн радиациясының әсерінен кейде 1500 К дейін қызады. Термосферадағы газ молекулаларының концентрациясы соншалықты төмен, әдеттегі механизмдер жылу энергиясын беру үшін іс жүзінде жұмыс істемейді, ал суытудың жалғыз жолы - сәуле шығару. Олар осындай қиын жағдайда «өмір сүреді». түнгі бұлттар

Түнгі бұлттардың күндіз емес, түнде байқалуының себебі жоғарыдағы диаграммадан түсінікті. Бақылаушы әлі де «түнгі аумақта» болғанда, түнгі бұлттар күн сәулесі түсетін аймаққа түседі;. Түнгі бұлттар түнді ғана емес, жазғы түнді де «сүйеді». Себебі қарапайым. Бір қызығы, мезосфераның жоғарғы қабаты жазда қатты салқындайды: бұған атмосферадағы ауа ағынының динамикасы кінәлі. Кристалдану орталықтарымен де проблемалар жоқ - метеорлық микробөлшектер шын мәнінде мезосферада бар.

1885 жылы маусымда бірнеше күндік үзіліспен бірнеше еуропалық астрономдар әдеттен тыс құбылысты байқады: Күн көкжиектен төмен болған кезде кешке немесе таңертеңгі ымыртта жарқыраған бұрын байқалмаған құрылымның оғаш бұлттары. Германияда бұл құбылысты астрономдар Отто Джесси мен Томас Уильям Бэкхаус, Австрия-Венгрияда Вацлав Ласка, Ресейде Витольд Карлович Чераский бақылаған. Барлық алғашқы бақылаулар бір-бірінен тәуелсіз жүргізілгендіктен, бір адамды ашушы деп санау әділетсіздік болар еді. Джесси мен Цераский жаңа құбылысқа барынша мән берді. Соңғысы жер бетіндегі жаңа бұлттардың биіктігін қолайлы дәлдікпен белгілей алды - шамамен 75 верст. Ол бірінші болып бұлттардың елеусіз оптикалық тығыздығын анықтады - олармен «жабылған» жұлдыздардың жарқырауы дерлік күшін жоғалтпады! Джесси де сәйкес өлшемдерді жүргізді, бірақ дәлдігі сәл азырақ. Бірақ содан бері кең тараған атауды ойлап тапқан ол - «күміс бұлттар». Ағылшын тіліндегі әдебиеттерде бұл құбылыс әдетте түнгі бұлттар немесе (әсіресе NASA материалдарында) полярлық мезосфералық бұлттар - PMC деп аталады.

Болу шарттары

19 ғасырдың аяғында Еуропада аспанды үнемі бақылайтын көптеген астрономдар болды. 1885 жылдың жазына дейін олардың ешқайсысы түнгі бұлттарға ұқсайтын ештеңені сипаттамады. Бұлтты бақылаулар жазылмаған болуы мүмкін ғылыми тарихтривиальдылыққа байланысты? Бірақ 1885 жылға қарай сол Витольд Чераский он жылдай ымырт аспанының фотометриясымен айналысты. Бұл қиын тапсырма деректерді бұрмалайтын кез келген бұлттарға мұқият назар аударуды талап етті. Цераский былай деп жазды: «Мен үшін кейде аспанның бүкіл қоймасынан аспайтын құбылысты байқамау өте қиын болар еді». Отто Джесси де осындай пікірде. Сондықтан, біз түнгі бұлттардың 1885 жылдың жазына дейін байқалмағанына және, мүмкін, болмағандығынан шығамыз. Әрине, табиғаттың жаңалығын түсіндіру әрекеттері өте жылдам жасалды. Сол кездегі ең қисынды түсініктеме қазіргі Индонезия аумағындағы Кракатоа жанартауының апатты атқылауы болып көрінді. күшті жарылыс, бұл бүкіл аралды ауаға көтерді. Басқа теориялар болды - біз оларды төменде қарастырамыз. Бірақ түнгі бұлттардың өздері туралы бірдеңе айтпас бұрын, олардың өмір сүру жағдайларына назар аударған жөн.

Жер атмосферасы әртүрлі жағдайлармен сипатталатын күрделі объект. Биіктігі бойынша әдетте тропосфера (10 км-ге дейін), стратосфера (10−50 км), мезосфера (50−85 км), термосфера және экзосфера болып бөлінеді. Түнгі бұлттар мезо- және термосферамен шектесетін аймақта пайда болады - мезопауза деп аталады.

Мезопаузаның үстінде және астындағы физикалық жағдайлар әртүрлі. Мезосфера суық — ондағы температура -150°С дейін төмендейді. Термосфера, керісінше, өте жоғары температурамен сипатталады - ауа кейде күн радиациясының әсерінен 1500К дейін қызады. Термосферадағы газ молекулаларының концентрациясы соншалықты төмен, жылу энергиясын берудің әдеттегі механизмдері жұмыс істемейді, ал суытудың жалғыз жолы - энергияны сәулелену.

Енді елестетіп көріңізші, мұндай «қатал» жағдайларда қандай бұлттар пайда болуы мүмкін? Кәдімгі циркукулярлы бұлттар тропосферада, 5-6 км биіктікте «өмір сүреді» және су тұманына ұқсайды. 70 км биіктікте пайда болатын бұлтты қорғаныс құралдарысыз тіршілік етуге бейімделген адаммен салыстыруға болады, мысалы, Юпитерде...

Олар қайдан келді?

Жоғарыда біз 19 ғасырдың аяғында неміс физигі Фридрих Колрауш ұсынған түнгі бұлттардың пайда болуы туралы жанартаулық гипотезаны атап өттік. Өкінішке орай, кейінгі зерттеулер бұлттардың қасиеттері мен атмосферада ілінген жанартаулық аэрозольдердің қасиеттері өте әртүрлі екенін көрсетті.

1920 жылдары метеорит зерттеушісі Леонид Кулик түнгі бұлттардың метеориттік шығу тегі туралы гипотезаны ұсынды - оған сәйкес олар атмосфераның жоғарғы қабаттарында шашыраңқы метеорит заттарының ұсақ бөлшектерінен тұрады. Шынында да, 1960-шы жылдардағы метеорологиялық зымырандардың көмегімен мезосфераны зерттеу түнгі жарық бұлттарында метеорит тектес заттардың белгілі бір мөлшері бар екенін көрсетті. Бірақ ол кезде басқа теория ғылыми айналымға енді - конденсация теориясы, оны кеңестік физик Иван Андреевич Хвостиков бастады.

Түнгі бұлттардың маңызды ерекшелігі - олар жылдан жылға бірдей биіктікте (шамамен 80 км), бірдей ендіктерде (50−70 градус) және тек жазда байқалады және осы ережелердің барлығы солтүстікте сақталады. және Оңтүстік жарты шарда. Бұл фактілерді жанартаулық немесе метеорлық гипотезалар түсіндіре алмады. Конденсация теориясы түнгі бұлттар аэрозоль бөлшектерінде қатып қалған ұсақ мұз кристалдарынан тұрады деп болжайды. Бұл нано-мұз түйіршіктері пайда болатын аймақ шамамен 90 км биіктікте, ол жерден олар ауырлық күшінің әсерінен біртіндеп төмен қарай жылжиды, көлемі ұлғаяды. Шамамен 85 км биіктікте олардың шоғырлары төменнен күн сәулесі түскенде ымыртта көрінеді - бұлттар пайда болады. Мұндай мұз қабаттарының пайда болуы үшін кем дегенде үш жағдай қажет: төмен температура, жеткілікті ылғалдылық және кристалдану орталықтарының болуы.

Ең үлкен мәселе - ауа ылғалдылығы. Мезосфераның жоғарғы километрлері Сахараға қарағанда құрғақ - ол жерде су шамалы және ол негізінен екі көзден келеді. Бұл, біріншіден, төменнен су буы, екіншіден, күннің ультракүлгін сәулеленуінің әсерінен метан молекулаларының бұзылуы, содан кейін атмосфералық оттегінің қатысуымен су пайда болады. Қиындығы су молекулаларының әсер етуінде күн радиациясысондай-ақ ыдырайды - олардың мезопауздағы өмірінің орташа уақыты бірнеше күн. Мезопаузада қандай жағдайда және қандай уақыт аралығында жеткілікті мөлшерде су жиналуы мүмкін екендігі әлі толық анық емес, сондықтан конденсация нұсқасы орынды болғанымен, мәселе жабық емес.

Оқу құралдары

Түнгі бұлттарды зерттеу оңай емес. Стратосфераның үстіндегі ауаның сирек кездесетіні сонша, онда ұшақ та, шар да тұра алмайды; мұндай биіктікке жетуге қабілетті жалғыз ұшақ - бұл зымыран. Бұл зерттеушілер үшін айтарлықтай қолайсыздықтар тудырады: жоғары жылдамдықпен ұшатын зымыран зерттелетін аймақта бірнеше секунд болады және қоршаған ортамен өте шектеулі байланыста болады. Оны ұшыру кез келген жерден мүмкін емес және өте қымбат.

20 ғасырдың бірінші жартысында атмосфераны зерттеу үшін оптикалық зондтауды қолдану ұсынылды. Алдымен бұл үшін қуатты прожектор пайдаланылды. Жарық сәулесінің байқалған шашырауы ауа массаларының құрамы мен күйі туралы ақпарат берді. АҚШ-та прожекторлық зондтау негізінен ауаның тығыздығы мен температурасын анықтау үшін қолданылды, КСРО-да атмосфералық аэрозольдарды зерттеу де маңызды міндет болып саналды, ол үшін прожектор сәулесі поляризацияланды, содан кейін поляризацияның биіктігі бойынша таралуы зерттелді. Әрине, жарық көзі ретінде прожектор өте ыңғайлы болмады - дыбыстық төбе ешқашан 70 км-ден аспады.

1960 жылдардан бастап атмосфераны зерттеу үшін жарық сәулесінің көзі лазер болып табылатын лидар жүйелері деп аталатын жүйелер кеңінен қолданыла бастады. Атмосферада шашыраған оның сәулеленуінің кішкене бөлігі кері оралып, қабылдағышқа түседі. Лазерлік сәулелену когерентті, оның толқын ұзындығы мен поляризациясын үлкен дәлдікпен анықтауға болады. Лазер сәулесі жоғары дәлдікпен анықталған уақыт кезеңі ішінде шығарылуы мүмкін. Бұл жарық сәулесінің ұзындығын белгілейді. Бұл шағылысқан сигналдың келу уақытын орнатудан бірнеше метрлік дәлдікпен сигналды шашыратқан атмосфера аймағына дейінгі қашықтықты есептеу үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Ал, шағылған (шашыраңқы) сәулеленудің сипаттамалары оның шағылысқан ортасы туралы ақпаратты береді.

Екінші маңызды құрал – жарықтың поляризациясын зерттеу. Біз көріп отырған күн сәулесінің поляризациялану фактісін Франсуа Араго 1809 жылы ашқан, сонымен қатар ол максималды поляризация Күннен 90 градус бұрыштық қашықтықта болатынын анықтады. Жарықтың поляризация дәрежесіне оның шашыраңқы ортасының қасиеттері әсер етеді. Әдіс осыған негізделген. Бір қызығы, ымыртта, көкжиектен төмен күн жер атмосферасын төменнен жарықтандырған кезде, поляриметрия сол кездегі ең жарқын ауа қабатының қасиеттері туралы ақпарат береді. Осылайша, ымырт кезінде поляризацияны өлшеу арқылы қасиеттердің биіктік бойынша таралуын алуға болады.

Ғарыш дәуірінің басталуымен түнгі бұлттарды ғарыштан байқауға болады деген сұрақ туындады. Мезосфера мен түнгі бұлттарды зерттеу үшін арнайы жасалған алғашқы аппарат 2007 жылы ұшырылған және әлі күнге дейін орбитада жұмыс істеп тұрған американдық AIM (Мезосферадағы мұздың аэрономиясы) спутнигі болды.

...және Тунгуска метеориті

Түнгі бұлттардың ең танымал жаппай көрінісі 1908 жылдың жазында, құлағаннан кейін бірден болды. Тунгус метеоритіжәне, логикалық тұрғыдан, соған байланысты. «Ақ түндер» бүкіл Еуропада дерлік жарқыраған бұлттардың салдарынан басталды, тіпті олар туралы ешкім естімеген жерлерде де. Куәгерлер түн ортасында газет оқуға жеткілікті жарық болғанын еске алды. Өкінішке орай, сенімді аспаптық өлшеулер дерлік жүргізілген жоқ және қазіргі заманғы бағалаулар айтарлықтай ерекшеленеді - бұл түндердің жарықтандыруы табиғи фоннан 10-8000 есе жоғары деп бағаланады.

Замандастар, әдетте, ерекше бұлттарды Тунгуска метеоритімен байланыстырмады, өйткені олар оның бар екендігі туралы білмеді. Енисей провинциясының бір жерінде қандай да бір аспан денесінің құлау фактісі белгілі болды - олар тіпті оны іздеуге тырысты, бірақ ғалымдар тек жиырма жылдан кейін болған оқиғаның шынайы масштабын бағалай алды. Сонымен қатар, дәл сол жерлерде атмосфералық ауытқулар, кем дегенде, айқын байқалған жоқ. Түнгі жарықтандыру вулканизммен түсіндірілді, ол сол кезде ақылға қонымды естіледі.

Бүгінгі идеялар тұрғысынан, 1908 жылдың жазындағы түнгі бұлттар әлі де Тунгускамен байланысты болуы мүмкін - бірақ қалай? 1908 жылы болған оқиғаның жүзге жуық нұсқасы болса да, ғалымдар екі нәрсеге үлкен сенім артады: метеорит пен комета. Метеорит іргелі мәселеге тап болды - тас қайда кетті? Комета барлық жағынан жақсырақ болып көрінеді, бірақ оның ішіндегі түнгі бұлттардың пайда болуын түсіндіру қиын сияқты. Атмосферада шашыраған зат Ванаварадан шығысқа қарай ұшып кетуі керек еді, ал түнгі жарық бұлттар Владивосток пен Токиода көрінетін еді - бірақ мұндай ештеңе болған жоқ. Сонымен қатар, «аура» кометасының мөлшері жүздеген мың, кейде миллиондаған километрге жетеді. Жерге шамамен Күн бағытынан жақындаған құйрықты қонақ құлаудан бір-екі күн бұрын атмосфераға шаң қоюы керек, ал Жердің айналуы барлық заттарды толығымен табиғи түрде айналаға біркелкі таратқан болар еді. .

Сонымен, жұмбақ Тунгуска құбылысы түнгі бұлттар туралы сұрақтардың санын айтарлықтай арттырады екен. Приватдозент Витольд Карлович Цераский таңертең аспандағы ерекше бұлттарды көргеннен кейін 125 жыл өткен соң, біз олардың қайдан және қалай пайда болғанын түсінетінімізді әлі күнге дейін нақты айта алмаймыз.

Жер атмосферасы мен кеңістігінің шекарасында дерлік түзілетін түнгі бұлттар олардың зерттеуін айтарлықтай қиындатады, әлі күнге дейін олардың табиғаты мен шығу тегі туралы көптеген құпияларды сақтайды.

Түнгі бұлттарды бақылаудың алғашқы құжатталған дәлелдерін Ескі дүние ғалымдарының астрономиялық еңбектерінде табуға болады. Бұл жазбалар 17 ғасырдың ортасына жатады және өте тапшылығымен, жүйесіздігімен және қарама-қайшы фактілерімен сипатталады. Тек 1885 жылдың жазында бұл оғаш құбылыс бірнеше астрономдардың назарын аударды. әртүрлі елдерСолтүстік жарты шар. Тәуелсіз бақылаулар нәтижелері бойынша ерекше бұлттарды ашу құрметін орыс ғалымы В.К.Цераский мен неміс ғалымы Т.В.Бекхаус бөлісті. Ғылымдағы жаңа құбылысты зерттеуге барынша жауапкершілікпен қараған отандық астроном болды. Ол бірегей атмосфералық процестің (шамамен 80 км) көріну шекараларына дейінгі шамамен қашықтықты және осы түзілістердің елеусіз оптикалық тығыздығын анықтай алды. Келесі үш жыл ішінде түнгі бұлттарды басқа неміс ғалымы Отто Джесси зерттеді. Цераский алған мәліметтерді растап, жаңадан ашылған құбылысқа қазіргі атауын берді.

Негізгі ақпарат

Түнгі (түнгі жарқыраған, полярлы мезоморфты) бұлттар жер атмосферасының рекордшылары болып табылады, олардың түзілу биіктігі 70-95 км аралығында өзгереді. Мұндай құбылыстардың қалыптасуы стратосфераның минималды температура режимі -70-тен -120°С-қа дейінгі аймақтарында ғана мүмкін. Түнгі бұлттардың пайда болу уақыты - кешкі және таңғы ымырт. Олардың қалыптасу процестері өтетін аймақтық ерекшеліктер көптеген жылдар бойы бұл таңғажайып атмосфералық құбылыс туралы объективті ақпарат алуды іс жүзінде мүмкін емес етті. Қосымша жағымсыз факторларға ғарыштың жақындығы, метеорлық заттардың және жұлдызаралық шаңның енетін бөлшектері, магнит өрістерінің әсері, әртүрлі физикалық және химиялық реакциялар, бақылаулардың Жердің орналасуы мен тәулік уақытына тәуелділігі болды. Сонымен қатар, мезосферадағы түнгі бұлттардың биіктігі көптеген заманауи ұшақтарға жету қиын болып шықты (ұшақтар үшін тым жоғары, спутниктер үшін төмен). Бүгінде оқу мен зерттеуде бірегей құбылысҒылымда геофизикалық және астрономиялық бағыттардың өкілдері басым.

Қасиеттері мен түрлері

AIM спутнигінен түнгі бұлттардың онлайн суреті

Түнгі бұлттардың негізін конденсациялайтын, содан кейін жердегі немесе ғарыштық микроскопиялық бөлшектердің (0,1-0,7 мкм) айналасында мұз қабығын құрайтын мұздатылған ылғалдың кристалдарынан тұрады. Бұл жарық ағынының мыңнан бір бөлігін ғана блоктайтын мұндай түзілімдердің максималды мөлдірлігін түсіндіреді.

Түнгі бұлттардың арасынан жұлдыздар анық көрінеді. Кристалдардың өзегі метеорлық немесе кометалық заттардың көрінбейтін фрагменттері, жанартаулық немесе планетааралық шаң, су буының қатып қалған бөлшектері болуы мүмкін. Бұл құбылыс ашылғаннан бері ғалымдар оның себептері мен шығу тегі туралы әртүрлі болжамдарды алға тартты. Гипотезалар келесідей дамыды: жанартаулық (1887 жылдан бастап), метеорлық (1926 жылдан), конденсация (1950 жылдан). Атмосфералық құбылысты әртүрлі геофизикалық құбылыстардың көмегімен түсіндіруге тырысатын басқа теориялар мерзімді түрде пайда болды, бірақ олар ғылыми ортада қолдау таппады.

Түнгі бұлттардың құрылымы әртүрлі, солардың негізінде олар осы сипаттамаларға сәйкес бірнеше түрге бөлінеді:

Флер– бұлыңғыр құрылыммен және күңгірт ақшыл жарқылмен сипатталатын ең қарабайыр түрі.
Жолақтар– ағындарды еске түсіретін кішігірім параллель немесе тоғысқан сызықтармен қатарға тұру. Олар күрт анықталуы немесе бұлыңғыр болуы мүмкін.
Толқындар- кішкентай толқындармен бұрмаланған су бетіне көзбен өте ұқсас. Олар 3 түршеге бөлінеді.
Құйындар– күңгірт орталық бөлігі бар бұралған сақина тәрізді бұрылыстарды білдіреді. Құрылымның радиусы мен күрделілігіне байланысты 3 топша бөлінеді, олардың соңғысына сирек кездесетін құбылыс - жарылыс кезінде шашыраңқы жарқыраған затқа ұқсайтын бұлттар кіреді.

Бүгінгі таңда түнгі бұлттар мезопаузада болып жатқан процестер туралы ғылыми маңызды ақпаратты алып жүретін бірегей және бірегей формациялар болып табылады. Бұл құбылысты зерттеу толқындық атмосфералық қозғалыстар, биік желдер және олардың уақытша өзгерістеріне әсер ететін процестер туралы жаңа ақпарат беретін ракеталық, лазерлік және радиолокациялық зондтау әдістерін қолдану арқылы жүзеге асырылады.

Суреттер галереясы

Бақылаудың шарттары мен уақыты

Күндізгі уақытта аспанда түнгі бұлттардың табылуы және көрінуі екіталай. Олардың уақыты - терең кешке немесе таң қараңғы ымыртқа қарай, жер жұлдызы көкжиектен 6-12° төмен түсетін қараңғы, ашық аспан. Осы кезеңде Күн сәулелерітөменгі атмосфералық массаларды жарықтандыруды тоқтатып, олардың сирек кездесетін жоғарғы аймақтарға: стратосфераға және мезосфераға әсерін жалғастырады. Мұндай жағдайларда жасалған фон түнгі бұлттардың сұлулығын байқау үшін оңтайлы болып табылады. Биік биіктікте айтарлықтай жел күшіне қарамастан, түзілген нысандар айтарлықтай статикалық болып табылады, бұл оларды зерттеуді және суретке түсіруді жеңілдетеді, бұл барлық бөлшектерді зерттеуге тамаша мүмкіндік береді. сирек құбылыс. Оңтүстік және Солтүстік жарты шарлардың тұрғындары түнгі бұлттардың фантастикалық пішіндері мен түстерін тамашалай алады. Біріншілері үшін бұл қаңтар-ақпан айларында 40°-65° ендікте, екіншісі үшін маусым-шілдеде, 45°-70° мүмкін. Нысандардың пайда болуы үшін ең мүмкін орын - көкжиектен 3-тен 15 градусқа дейінгі биіктікте аспанның солтүстік бөлігі.

2013 жылдың жазында Беларусь аспанындағы түнгі бұлттардың саяхаты!

Түнгі бұлттардың алғашқы жоғары сапалы фотосуреттерін неміс ғалымы Отто Джесси 1887 жылы алған.

Осы типтегі бірегей атмосфералық түзілістерді олардың қауырсынды әріптестерінен ажырату өте қиын, сондықтан бұл мәселе бойынша аспандық жарық шоуларын ұнататындар арасында шатасушылық мезгіл-мезгіл туындайды.

Ресей тұрғындары үшін бұл қызықты құбылысты байқаудың оңтайлы аймағы 55°-тан 58°-қа дейінгі ендіктер болады.

Біздің жарты шарда түнгі бұлттарды зерттеу мен зерттеу тек Ресей Федерациясының, Канаданың және Солтүстік Еуропаның астрономдары мен метеорологтарына қол жетімді. Оның үстіне бұл саладағы ашылулардың ең көп үлесі кәсіби ғалымдарға емес, әуесқойларға тиесілі.

Құбылыстың қалыптасу процестері жүретін биіктік диапазоны түсініксіз түрде 80-85 км-ге дейін қысылып, кейін 60-120 км-ге дейін кеңейеді.

Түнгі бұлттардың түрлі-түсті жарқырауының негізгі себебі - күн сәулесінің ультракүлгін спектрінің шашырау әсері.

2007 жылға қарай NASA мамандары AIM жобасын әзірлеп, іске қосты. Миссия біздің планетамыздың мезосферасында болып жатқан негізгі процестерді жазып алатын жерсеріктен тұрды. Жоғары дәлдіктегі аспаптар туралы білім өрісін кеңейтті химиялық құрамымұз кристалдарын, газ молекулаларын және ғарыштық шаң бөлшектерін талдау және өлшеу арқылы түнгі бұлттар.

О.С. Угольников түнгі бұлттар туралы

Түнгі бұлттар – 70-95 км биіктікте түзілетін жер атмосферасындағы ең биік бұлт түзілістері. Оларды полярлы мезосфералық бұлттар (PMC) немесе түнгі бұлттар (NLC) деп те атайды. Бұл оларға ең дәл сәйкес келетін фамилия сыртқы түріжәне оларды бақылау шарттары халықаралық тәжірибеде стандарт ретінде қабылданған.

Әдетте, олар көкжиектен төмен, аспанның солтүстік бөлігінде 3-10 градус биіктікте көрінеді (Солтүстік жарты шардағы бақылаушылар үшін). Мұқият бақылаумен олар жыл сайын байқалады, бірақ олар жыл сайын жоғары жарықтыққа жете алмайды. Кітапта В.А. Бронштен «Түнгі бұлттар және олардың бақылауы» 1885-1964 жылдардағы 2000 жылғы бақылаулар негізінде Н.П.Фаст құрастырған түнгі бұлттар каталогынан деректерді ұсынады. Бұл каталог ендік бойынша бақылау нүктелерінің келесідей таралуын береді:

Ендік...................... 50...... 50-55..... 55-60..... 60
Бақылаулар саны (%).....3,8 .....28,1 ......57,4 .....10,8

Мұның себебі неде? Дәл осы уақытта, дәл осы ендіктерде олардың көрінуіне қолайлы жағдайлар жасалады, өйткені дәл осы ендіктерде Күн, тіпті түн ортасында да, көкжиектен төмен, ал ымырт аспанының фонында әдемі төмендейді. күміс түсті түзілімдер байқалады, құрылымы жеңіл цирус бұлттарын еске түсіреді. Бұл олардың негізінен Күннің шағылысқан жарығымен жарқырайтындығына байланысты болады, дегенмен олар жіберген сәулелердің бір бөлігі флуоресценция процесінде - Күннен басқа толқын ұзындықтарында алынған энергияның қайта шығарылуы кезінде пайда болуы мүмкін. Ол үшін күн сәулелері түнгі бұлттарды жарықтандыруы керек. Оларды білу орташа бойлыжер бетінен күннің суға түсуі 19,5 градустан аспауы керек деп есептеуге болады. Сонымен қатар, егер Күн 6 градустан төмен батып кетсе, ол әлі де тым ашық (азаматтық ымырт), жарық аспанда бұлттар көрінбеуі мүмкін. Осылайша, түнгі бұлттарды бақылау үшін ең қолайлы жағдайлар навигациялық және астрономиялық ымырт деп аталатын уақытқа сәйкес келеді және бұл ымырт неғұрлым ұзақ болса, олардың ықтималдығы соғұрлым жоғары болады. Мұндай жағдайлар жазда орта ендіктерде маусымның ортасынан шілденің ортасына дейін жасалады (Оңтүстік жарты шарда - желтоқсанның аяғында және қаңтарда 40-тан 65 градусқа дейінгі ендіктерде). Мамырдың аяғынан тамыз айының ортасына дейін орта ендіктерде түнгі бұлттар жиі байқалады. Рас, бұл сәйкестік таза кездейсоқтық. Шын мәнінде, түнгі бұлттар дәл жазда және дәл орта ендіктерде қалыптасады, өйткені бұл уақытта бұл ендіктерде мезопаузада айтарлықтай салқындау жүреді және мұз кристалдарының пайда болуына қажетті жағдайлар жасалады.

Түнгі бұлттар алғаш рет 1885 жылы байқалды. Бұған дейін түнгі бұлттар туралы ақпарат болған жоқ. Түнгі бұлттарды ашушы Мәскеу университетінің жеке доценті В.К.Цераский болып саналады. Ол 1885 жылы 12 маусымда таң алдындағы аспандағы ымырт сегментін толтырған ерекше жарқын бұлттарды байқаған кезде түнгі бұлттарды байқады. Ғалым оларды түнгі жарық бұлттар деп атады. Ғалымды, әсіресе, бұлттардың ымырт сегментінің фонында жарқырап көрініп, оның шегінен шыққанда мүлде жоғалып кетуі таң қалдырды. Ол бұл туралы қатты алаңдады, өйткені олар көрінбестен жұлдыз сәулесін жұтып, фотометриялық өлшемдердің нәтижелерін бұрмалауы мүмкін. Бірақ жарқыраған бұлттардың алғашқы өлшемдері бұл бұлттардың өте мөлдір екенін және жұлдыздардың жарығын айтарлықтай әлсіретпейтінін көрсетті.

Түнгі бұлттардың табиғаты туралы алғашқы болжамдар 1883 жылы 27 тамызда Кракатоа жанартауының атқылауымен байланысты болды. 20 ғасырдың жиырмасыншы жылдары атақты Тунгус метеоритін зерттеуші Л.А.Кулик түнгі бұлттардың пайда болуы туралы метеориттік гипотезаны алға тартты. Сондай-ақ Кулик тек алып метеориттер ғана емес, сонымен қатар қарапайым метеорлар да түнгі бұлттардың пайда болуының көзі болып табылады деген болжам жасады. Метеор гипотезасы ұзақ уақыт бойы танымал болды, бірақ жауап бере алмады тұтас сызықсұрақтар:
Неліктен олар орташа мәні 82-83 километр болатын тар биіктік диапазонында пайда болады?
Неліктен олар тек жазда және тек орта ендіктерде байқалады?
Неліктен олар циркус бұлттарына өте ұқсас тән жұқа құрылымға ие?

Барлық осы сұрақтарға жауап конденсация (немесе мұз) гипотезасы арқылы берілді. Бұл гипотеза 1952 жылы И.А.Хвостиковтың жұмысында маңызды негізделді, ол түнгі және циркулярлық бұлттардың сыртқы ұқсастығына назар аударды. Циррус бұлттары мұз кристалдарынан тұрады. И.А.Хвостиков түнгі бұлттардың құрылымы бірдей деген болжам жасады. Бірақ су буының мұзға айналуы үшін белгілі бір шарттар қажет. 1958 жылы В.А. Бронштен түнгі бұлттардың пайда болуының маусымдық және ендік әсерлерін жазғы маусымда орта ендіктерде мезопаузада температура 150-165 К өте төмен мәндерге дейін төмендейтіндігімен түсіндірді. Осылайша, И.А.Хвостиковтың осы аймақта түнгі бұлттардың атмосферасының пайда болу мүмкіндігі туралы гипотезасы расталды.

Рас, зерттеушілер тағы бір сұраққа тап болды: мұндай бар ма? биіктіктүнгі бұлттарды қалыптастыру үшін жеткілікті су буы? Қазіргі уақытта конденсация ядроларының ғарыштық шығу тегі туралы гипотеза артықшылық береді. Шын мәнінде, жер атмосферасына енетін және метеорлар түрінде байқалатын метеороидтардың бұзылуы негізінен мезопаузаның дәл үстінде, 120-80 км биіктікте болады. Зерттеулер көрсеткендей, күн сайын Жерге 100 тоннаға дейін зат «құлайды», ал конденсация ядролары ретінде жарамды 10 грамм массасы бар бөлшектердің саны түнгі бұлттардың пайда болуын қамтамасыз ету үшін жеткілікті. Түнгі бұлттардың пайда болуы мен метеорлық жауындардың қарқындылығы арасындағы байланысты табуға әрекет жасалды.

Түнгі бұлттардың құрылымы.

1955 жылы Н.И. Гришин түнгі бұлттардың формаларының морфологиялық классификациясын ұсынды. Кейін ол халықаралық классификацияға айналды. Түнгі бұлттардың әртүрлі формаларының комбинациясы келесі негізгі типтерді құрады:

I тип. Fleur, ең қарапайым, біркелкі пішін, күрделірек, қарама-қарсы бөлшектер арасындағы кеңістікті толтырады және құрылымы тұманды және көкшіл реңктері бар әлсіз, жұмсақ ақ жылтыр.

II тип. Ауа ағындары алып кеткендей, тар ағындарға ұқсайтын жолақтар. Олар көбінесе бірнеше топта орналасады, бір-біріне параллель немесе шамалы бұрышта біріктіріледі. Жолақтар екі топқа бөлінеді - бұлыңғыр (II-a) және өткір анықталған (II-b).

III түрі. Толқындар үш топқа бөлінеді. Тарақтар (III-a) – шамалы жел соққан су бетіндегі жеңіл толқындар тәрізді, жіңішке, өткір анықталған параллель жолақтар жиі орналасатын аймақтар. Жоталарда (ІІІ-б) толқындық сипаттағы белгілер көбірек байқалады; іргелес жоталардың ара қашықтығы қырықшалардан 10–20 есе артық. Толқын тәрізді иілулер (III-c) басқа формалар (жолақтар, жоталар) алып жатқан бұлт бетінің қисаюы нәтижесінде пайда болады.

IV түрі. Құйындылар да үш топқа бөлінеді. Кіші радиус құйындары (IV-a): 0,1°-тан 0,5°-қа дейін, яғни. ай дискісінен үлкен емес. Олар жолақтарды, тарақтарды, кейде иілгіштерді бүгіп немесе толығымен бұрап, ортасында ай кратерін еске түсіретін қараңғы кеңістік бар сақинаны құрайды. Негізгі бағыттан алыс бір немесе бірнеше жолақтардың қарапайым иілісі түрінде бұрылыстар (IV-b). Негізгі бұлттан алыс «жарық» заттың күшті құйынды шығарындылары (IV-c); Бұл сирек формация оның пішінінің тез өзгергіштігімен сипатталады.

Бірақ тіпті бір типте түнгі бұлттар әртүрлі. Сондықтан бұлттардың әрбір түрінде бұлттардың белгілі бір құрылымын көрсететін топтар анықталады (бұлдыр жолақтар, анық анықталған жолақтар, жоталар, жоталар, толқынды иілулер және т.б.) Әдетте түнгі бұлттарды бақылағанда олардың бірнеше түрін көруге болады. бірден қалыптасады әртүрлі түрлеріжәне топтар.

Түнгі бұлттар жерден де, ғарыштан да, сондай-ақ зымыран зондтары арқылы да зерттелді; олар стратосфералық шарлар үшін тым жоғары. 2007 жылдың сәуірінде ұшырылған AIM спутнигі орбитадан түнгі бұлттарды зерттейді.
Түнгі бұлттарды зерттеу Жер атмосферасының айналымын, сондай-ақ Жерден тыс, Күнде болып жатқан көптеген процестерді тереңірек түсіну үшін қажет.
Бір қызығы, түнгі бұлттар атмосфераның жоғарғы қабаттарындағы ауа массаларының қозғалысы туралы ақпараттың негізгі көздерінің бірі болып табылады. Түнгі жарық бұлттары атмосфераның жоғарғы қабаттарында өте жылдам қозғалады - олардың орташа жылдамдығы секундына шамамен 100 метрді құрайды.

Дереккөздер: http://www.astrogalaxy.ru/775.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/Noctilucent_clouds
http://www.astronet.ru/db/msg/1214909
http://www.cloudappreciationsociety.org

(жер бетінен 80-85 км биіктікте) және тереңде көрінедіымырт . Жаз айларында байқалады 43° пен 60° аралығындағы ендіктер (солтүстік және оңтүстік ендік).

Мезосфера(грек тілінен μεσο- - «орташа» және σφαῖρα - «шар», «шар») - қабататмосфера 40-50-ден 80-90 км-ге дейінгі биіктікте. Биіктікке қарай температураның жоғарылауымен сипатталады; максимум (шамамен +50° C ) температура шамамен 60 км биіктікте орналасқан, содан кейін температура -70° немесе -80° дейін төмендей бастайды. C . Температураның бұл төмендеуі күн радиациясының (радиацияның) энергетикалық жұтылуымен байланысты.озон Мерзім қабылданды Географиялық-геофизикалық одақ 1951 жылы.

Газ құрамыМезосфера, атмосфералық қабаттардың астында орналасқан сияқты, тұрақты және шамамен 80% құрайдыазот және 20% оттегі.

Мезосфера астыңғы қабаттан бөлінедістратосфералық стратопауза , және үстіңгі қабаттантермосфера – мезопауза . Мезопауза негізінен сәйкес келедітурбо үзіліс.

Түнгі бұлттардың мысалдары