Noctilucent skyer: Atmosfære. "noctilucent clouds" De høyeste skyene i jordens atmosfære

For bare noen hundre år siden var jorden full av det ukjente, og for å male over de tomme flekkene ble hypotetiske aboriginer med hundehoder og menneskeansikter på magen tegnet inn på geografiske kart. Siden den gang har mysteriene på planeten vår blitt mindre. Jo mer interessante er de som moderne vitenskap klarer fortsatt ikke finne ut av det...

Sergey Sysoev

Polarisering av lys Lys er en elektromagnetisk bølge. Polarisering for elektromagnetiske bølger er fenomenet med retningsoscillasjon av de elektriske og magnetiske feltstyrkevektorene. Lineær polarisering er et spesielt tilfelle av polarisering når oscillasjonene til intensitetsvektoren elektrisk felt ligge i samme plan

I dag er lidar-installasjoner (LIDAR, English Light Identification, Detection and Ranging), der en laser tjener som kilden til lysstrålen, mye brukt for å studere atmosfæren. En liten del av strålingen, spredt i atmosfæren, vender tilbake og fanges opp av mottakeren. Dette gjør det mulig å beregne avstanden fra installasjonen til området av atmosfæren som spredte signalet fra ankomsttidspunktet for det reflekterte signalet. På bildet er lidaren til Pierre Auger-observatoriet (Argentina)

Diagrammet viser tydelig driftsprinsippet til lidar-installasjonen. Dessverre har metoden en uoverkommelig begrensning: den krever klar himmel - i tette skyer går laserstrålen nesten helt tapt

Noctilucent skyer dannes i en høyde på omtrent 80 km, i regionen som grenser til meso- og termosfæren - den såkalte mesopausen. Mesosfæren er kald - temperaturen i den synker til -150 °C. Termosfæren er preget av svært høye temperaturer - luften (hvis dette monstrøst sjeldne stoffet kan kalles det) under påvirkning av solstråling varmes noen ganger opp til 1500 K. Konsentrasjonen av gassmolekyler i termosfæren er så lav at de vanlige mekanismene for overføring av termisk energi fungerer praktisk talt ikke, og den eneste måten å kjøle seg ned - utstråle energi. De "lever" under så vanskelige forhold nattelysende skyer

Grunnen til at natteskyer observeres om natten og ikke om dagen er tydelig fra diagrammet ovenfor. Mens observatøren fortsatt er i "nattterritoriet", faller nattlysende skyer inn i den solbelyste sonen;. Noctilucent skyer "elsker" ikke bare natten, men sommernatten. Grunnen er enkel. Merkelig nok avkjøles den øvre mesosfæren sterkest om sommeren: dynamikken til luftstrømmene i atmosfæren er skyld i dette. Det er heller ingen problemer med krystalliseringssentre - tross alt er mikropartikler av meteorisk opprinnelse faktisk til stede i mesosfæren

I juni 1885, med et intervall på flere dager, la flere europeiske astronomer merke til et uvanlig fenomen: merkelige skyer av en tidligere usett struktur, som glødet om kvelden eller tidlig om morgenen, når solen var under horisonten. I Tyskland ble dette fenomenet observert av astronomene Otto Jesse og Thomas William Backhaus, i Østerrike-Ungarn av Vaclav Laska, i Russland av Witold Karlovich Cerasky. Siden alle de første observasjonene ble gjort uavhengig av hverandre, ville det være urettferdig å betrakte én person som oppdageren. Jesse og Tserasky ga mest alvorlig oppmerksomhet til det nye fenomenet. Sistnevnte klarte med akseptabel nøyaktighet å fastslå høyden til de nye skyene over jordoverflaten - omtrent 75 verst. Han var den første som etablerte den ubetydelige optiske tettheten til skyer - glansen til stjernene "lukket" av dem mistet nesten ikke kraften! Jesse utførte også tilsvarende målinger, men med litt mindre nøyaktighet. Men det var han som kom opp med navnet som har blitt utbredt siden den gang - "sølvskyer". I engelskspråklig litteratur kalles dette fenomenet vanligvis nattlysskyer eller (spesielt i NASA-materialer) polare mesosfæriske skyer - PMC.

Tilværelsesbetingelser

På slutten av 1800-tallet var det mange astronomer i Europa som regelmessig observerte himmelen. Inntil sommeren 1885 beskrev ingen av dem noe som lignet natteskyer. Skyobservasjoner ble kanskje ikke registrert i vitenskapelig historie på grunn av trivialitet? Men i 1885 hadde den samme Witold Cerasky allerede vært engasjert i fotometri av skumringshimmelen i omtrent ti år. Denne møysommelige oppgaven krevde nøye oppmerksomhet på alle skyer som kunne forvrenge dataene. Tserasky skrev: "Det ville være ganske vanskelig for meg å ikke legge merke til et fenomen som noen ganger ikke dekker mer enn hele himmelhvelvet." Otto Jesse delte samme oppfatning. Derfor vil vi gå ut fra det faktum at natteskyer faktisk ikke ble observert før sommeren 1885 og sannsynligvis ikke eksisterte. Selvfølgelig ble forsøk på å forklare nyheten i naturen gjort veldig raskt. Den mest logiske forklaringen i det øyeblikket så ut til å være det katastrofale utbruddet av Krakatoa-vulkanen på territoriet til det moderne Indonesia, som førte til en kraftig eksplosjon, som bokstavelig talt løftet hele øya opp i luften. Det var andre teorier - vi skal se på dem nedenfor. Men før vi sier noe om selve de nattlysende skyene, er det verdt å være oppmerksom på forholdene de eksisterer under.

Jordens atmosfære er et komplekst objekt preget av ulike forhold. Etter høyde er den vanligvis delt inn i troposfæren (opptil 10 km), stratosfæren (10−50 km), mesosfæren (50−85 km), termosfæren og eksosfæren. Noctilucent skyer dannes i regionen som grenser til meso- og termosfæren - den såkalte mesopausen.

De fysiske forholdene over og under mesopausen er forskjellige. Mesosfæren er kald - temperaturen i den synker til -150 °C. Termosfæren er tvert imot preget av svært høye temperaturer - luften varmes noen ganger opp til 1500K under påvirkning av solstråling. Konsentrasjonen av gassmolekyler i termosfæren er så lav at de vanlige mekanismene for overføring av termisk energi ikke fungerer, og den eneste måten å kjøle seg ned på er å utstråle energi.

Tenk deg nå hva slags skyer som kan dukke opp under slike "tøffe" forhold? Vanlige cirrocumulus-skyer "lever" i troposfæren, i en høyde på 5-6 km, og er noe som vanntåke. En sky som kan dannes i en høyde på 70 km kan sammenlignes med en person som har tilpasset seg tilværelsen uten verneutstyr, for eksempel på Jupiter...

Hvor kom de fra?

Ovenfor nevnte vi den vulkanske hypotesen om dannelsen av natteskyer, foreslått av den tyske fysikeren Friedrich Kohlrausch på slutten av 1800-tallet. Akk, påfølgende studier viste at egenskapene til skyer og egenskapene til vulkanske aerosoler suspendert i atmosfæren er svært forskjellige.

På 1920-tallet foreslo meteorittforsker Leonid Kulik en hypotese om meteorittopprinnelsen til natteskyer - ifølge den består de av bittesmå partikler av meteorittstoff spredt i de øvre lagene av atmosfæren. Studier av mesosfæren med meteorologiske raketter tilbake på 1960-tallet viste faktisk at natteskyer inneholder en viss mengde stoff som tydelig har meteorittopprinnelse. Men på den tiden var en annen teori allerede i den vitenskapelige mainstream - kondensasjonsteorien, som ble startet av den sovjetiske fysikeren Ivan Andreevich Khvostikov.

Et viktig trekk ved nattlysskyer er at de observeres fra år til år i samme høyder (ca. 80 km), de samme breddegrader (50−70 grader) og bare om sommeren, og alle disse reglene følges i nord, og på den sørlige halvkule. Verken vulkanske eller meteoriske hypoteser kunne forklare disse fakta. Kondensasjonsteorien antyder at nattlysende skyer er sammensatt av bittesmå iskrystaller frosset på aerosolpartikler. Sonen der disse nano-isflakene dukker opp er i en høyde på omtrent 90 km, derfra driver de gradvis nedover under påvirkning av tyngdekraften og øker i størrelse. I en høyde på rundt 85 km blir klynger deres synlige i skumringen når de blir opplyst av solen nedenfra - skyer vises. For dannelsen av slike isflak er det nødvendig med minst tre forhold: lav temperatur, tilstrekkelig fuktighet og tilstedeværelsen av krystalliseringssentre.

Det største problemet er luftfuktigheten. De øvre kilometerne av mesosfæren er tørrere enn Sahara - det er ubetydelig vann der og det kommer dit hovedsakelig fra to kilder. Dette er for det første vanndamp nedenfra, og for det andre ødeleggelsen av metanmolekyler under påvirkning av ultrafiolett solstråling, hvoretter vann dannes med deltagelse av atmosfærisk oksygen. Vanskeligheten er at vannmolekyler under påvirkning solstråling også gå i oppløsning - den gjennomsnittlige tiden av livet deres i mesopause er flere dager. Det er ennå ikke helt klart om under hvilke forhold og i hvilken tidsramme en tilstrekkelig mengde vann kan samle seg i mesopausen, derfor, mens kondensversjonen er plausibel, er spørsmålet langt fra lukket.

Studieverktøy

Å studere nattlysskyer er ikke lett. Luften over stratosfæren er så sjelden at verken et fly eller en ballong kan oppholde seg i den; det eneste flyet som er i stand til å nå slike høyder er en rakett. Dette skaper betydelige ulemper for forskere: en rakett som flyr i høy hastighet befinner seg i det studerte området i noen sekunder og har svært begrenset kontakt med miljøet. Lanseringen er ikke mulig fra hvor som helst og er ganske dyr.

I første halvdel av 1900-tallet ble det foreslått å bruke optisk sansing for å studere atmosfæren. Først ble det brukt et kraftig søkelys til dette. Den observerte spredningen av lysstrålen ga informasjon om sammensetningen og tilstanden til luftmasser. I USA ble søkelyslyding hovedsakelig brukt til å bestemme lufttetthet og temperatur; i USSR ble studiet av atmosfæriske aerosoler også ansett som en viktig oppgave, for hvilken søkelysstrålen ble polarisert og deretter fordelingen av polarisering med høyden studert. Selvfølgelig var søkelyset som lyskilde ikke veldig praktisk - lydtaket oversteg aldri 70 km.

Siden 1960-tallet har såkalte lidar-systemer, der en laser er kilden til lysstrålen, i økende grad blitt brukt til å studere atmosfæren. En liten del av strålingen, spredt i atmosfæren, vender tilbake og fanges opp av mottakeren. Laserstråling er koherent, dens bølgelengde og polarisering kan bestemmes med stor nøyaktighet. Laserstrålen kan sendes ut i en tidsperiode bestemt med høy nøyaktighet. Dette setter lengden på lysstrålen. Dette gjør at ankomsttiden til det reflekterte signalet kan brukes til å beregne avstanden fra installasjonen til området av atmosfæren som spredte signalet med en nøyaktighet på flere meter. Vel, egenskapene til reflektert (spredt) stråling bærer informasjon om miljøet den ble reflektert fra.

Det andre viktige verktøyet er studiet av lyspolarisering. Det faktum at sollyset vi ser er polarisert ble oppdaget av Francois Arago tilbake i 1809; han slo også fast at maksimal polarisering er i en vinkelavstand på 90 grader fra solen. Graden av polarisering av lys påvirkes av egenskapene til mediet som det er spredt på. Det er dette metoden bygger på. Det som er spesielt bemerkelsesverdig er at i skumringen, når solen under horisonten lyser opp jordens atmosfære nedenfra, gir polarimetri informasjon om egenskapene til et bestemt luftlag som er klarest i det øyeblikket. Ved å måle polarisering i skumringen kan man altså oppnå fordelingen av egenskaper over høyden.

Med begynnelsen av romalderen oppsto spørsmålet om at nattlysskyer kunne observeres fra verdensrommet. Det første apparatet laget spesielt for forskning på mesosfæren og nattlysskyer var den amerikanske satellitten AIM (The Aeronomy of Ice in the Mesosphere), som ble skutt opp i 2007 og fortsatt opererer i bane.

...og Tunguska-meteoritten

Den mest kjente masseobservasjonen av nattlysende skyer skjedde sommeren 1908, rett etter høsten Tunguska-meteoritt og logisk sett i forbindelse med det. "Hvite netter" begynte nesten over hele Europa på grunn av lysende skyer, selv der ingen noen gang hadde hørt om dem. Øyenvitner husket at det var nok lys midt på natten til å lese en avis. Dessverre har nesten ingen pålitelige instrumentelle målinger blitt utført, og moderne estimater er svært forskjellige - belysningen av disse nettene er estimert til å være 10-8000 ganger høyere enn den naturlige bakgrunnen.

Samtidige assosierte som regel ikke uvanlige skyer med Tunguska-meteoritten, siden de ikke visste om dens eksistens. Selve faktumet om fallet til et eller annet himmellegeme et sted i Yenisei-provinsen var kjent - de prøvde til og med å lete etter det, men forskere var i stand til å vurdere den sanne skalaen til det som skjedde bare to tiår senere. I tillegg var det på disse stedene ingen atmosfæriske anomalier, i det minste åpenbare, ble observert. Nattebelysningen ble forklart av vulkanisme, som hørtes plausibelt ut på den tiden.

Sett fra dagens ideer er de natteskyene sommeren 1908 fortsatt mer sannsynlig forbundet med Tunguska - men hvordan? Selv om det er omtrent hundre versjoner av hva som skjedde i 1908, har forskerne størst tillit til to: meteoritt og komet. Meteoritt snubler over et grunnleggende problem - hvor ble det av rullesteinen? Comet virker bedre på alle måter, men utseendet til nattlysende skyer i den virker vanskelig å forklare. Stoffet spredt i atmosfæren skal ha fløyet bort fra Vanavara mot øst, og natteskyer ville vært synlige i Vladivostok og Tokyo – men ingenting slikt skjedde. I tillegg når størrelsen på kometens "aura" hundretusener og noen ganger millioner av kilometer. Når man nærmer seg jorden omtrent fra solens retning, skulle den halete gjesten ha avsatt støv i atmosfæren et par dager før fallet, og jordens rotasjon ville ha fordelt all materie jevnt rundt omkretsen på en helt naturlig måte .

Så det viser seg at det mystiske Tunguska-fenomenet øker antallet spørsmål om nattlysende skyer betydelig. 125 år etter at privatdozenten Witold Karlovich Tserasky så uvanlige skyer på himmelen om morgenen, kan vi fortsatt ikke si med sikkerhet at vi forstår hvor og hvordan de kom fra.

Noctilucent skyer, som dannes nesten på grensen til jordens atmosfære og rom, noe som i stor grad kompliserer studiet deres, holder fortsatt på mange hemmeligheter om deres natur og opprinnelse.

De første dokumenterte bevisene for observasjon av nattlysskyer kan finnes i de astronomiske verkene til forskere fra den gamle verden. Disse registreringene dateres tilbake til midten av 1600-tallet og er preget av ekstrem knapphet, usystematikk og motstridende fakta. Først sommeren 1885 vakte dette merkelige fenomenet oppmerksomheten til flere astronomer fra forskjellige land Nordlige halvkule. Æren med å oppdage uvanlige skyer basert på resultatene av uavhengige observasjoner ble delt mellom den russiske forskeren V.K. Tserasky og den tyske forskeren T.W. Backhouse. Det var den innenlandske astronomen som nærmet seg studiet av et nytt fenomen i vitenskapen mest ansvarlig. Han var i stand til å bestemme den omtrentlige avstanden til grensene for manifestasjonen av en unik atmosfærisk prosess (ca. 80 km) og den ubetydelige optiske tettheten til disse formasjonene. I løpet av de neste tre årene ble natteskyer studert av en annen tysk vitenskapsmann, Otto Jesse. Han bekreftet dataene innhentet av Tserasky og ga det nyoppdagede fenomenet dets nåværende navn.

Generell informasjon

Noctilucent (nattlysende, polare mesomorfe) skyer er rekordholdere av jordens atmosfære, høyden på deres dannelse varierer mellom 70-95 km. Dannelsen av fenomener av denne typen er bare mulig i områder av stratosfæren med minimale temperaturregimer fra -70 til -120 °C. Tidspunktet for opptreden av nattlysende skyer er kveld og skumring før daggry. Sonetrekkene der prosessene for dannelsen deres finner sted, har i mange år gjort det praktisk talt umulig å få objektiv informasjon om dette fantastiske atmosfæriske fenomenet. Ytterligere negative faktorer inkluderte rommets nærhet, penetrerende partikler av meteorisk materiale og interstellart støv, effekten av magnetiske felt, ulike fysiske og kjemiske reaksjoner og observasjoners avhengighet av jordens posisjon og tid på døgnet. I tillegg viste det seg at høyden av nattlysende skyer i mesosfæren var vanskelig å nå for mange moderne fly (for høy for fly, lav for satellitter). I dag i studier og forskning unikt fenomen Representanter for geofysiske og astronomiske trender innen vitenskap dominerer.

Egenskaper og typer

Online bilde av nattlysende skyer fra AIM-satellitten

Grunnlaget for nattlysende skyer består av krystaller av frossen fuktighet som kondenserer og danner et isskall rundt mikroskopiske partikler (0,1-0,7 mikron) av terrestrisk eller kosmisk opprinnelse. Dette forklarer den maksimale gjennomsiktigheten til slike formasjoner, som blokkerer bare en tusendel av lysstrømmen.

Stjernene er godt synlige gjennom de nattlysende skyene. Kjernen av krystaller kan være usynlige fragmenter av meteorisk eller kometært materiale, vulkansk eller interplanetarisk støv, frosne partikler av vanndamp. Siden oppdagelsen av dette fenomenet har forskere lagt frem forskjellige antakelser om årsakene og opprinnelsen. Hypotesene utviklet seg som følger: vulkansk (siden 1887), meteorisk (siden 1926), kondensering (siden 1950). Andre teorier dukket opp med jevne mellomrom, og prøvde å forklare det atmosfæriske fenomenet ved hjelp av ulike geofysiske fenomener, men de fikk ikke støtte i vitenskapelige kretser.

Noctilucent skyer har en variert struktur, basert på hvilken de er klassifisert i henhold til disse egenskapene i flere typer:

Fleur– den mest primitive formen, preget av en uskarp struktur og en matt hvitaktig glød.
Striper– still opp i små parallelle eller sammenflettede linjer, som minner om jetfly. De kan være skarpt definerte eller uskarpe.
Bølger- visuelt veldig lik overflaten av vann forvrengt av små krusninger. De er delt inn i 3 underarter.
Vortexer– representerer vridde ringformede virvler med en mørk sentral del. Basert på strukturens radius og kompleksitet, skilles det ut 3 undergrupper, hvorav den siste inkluderer det sjeldneste fenomenet - skyer som ligner et lysende stoff som spres fra en eksplosjon.

I dag er nattlysskyer unike og unike formasjoner som bærer vitenskapelig viktig informasjon om prosessene som skjer i mesopausen. Forskning på dette fenomenet utføres ved bruk av rakett-, laser- og radar-sonderingsmetoder, og gir ny informasjon om bølgenes atmosfæriske bevegelser, vind i høye høyder og prosesser som påvirker deres tidsmessige endringer.

Bildegalleri

Forhold og tidspunkt for observasjon

I løpet av dagslyset er det lite sannsynlig at natteskyer vil bli funnet og sett på himmelen. Tiden deres er en mørk, klar himmel i den dype kvelden eller skumringen før daggry, når jordens stjerne faller 6-12° under horisonten. I denne perioden solstråler slutter å belyse de nedre atmosfæriske massene, fortsetter deres innvirkning på de sjeldne øvre regionene: stratosfæren og mesosfæren. Bakgrunnen som lages under slike forhold er optimal for å observere skjønnheten til nattlysende skyer. Til tross for den betydelige vindstyrken i store høyder, er gjenstandene som dannes ganske statiske, noe som gjør dem lettere å studere og fotografere, og skaper en utmerket mulighet til å undersøke alle detaljene sjeldent fenomen. Beboere på både den sørlige og nordlige halvkule kan nyte de fantastiske formene og fargene til natteskyer. For førstnevnte er dette mulig i januar-februar på 40°-65° breddegrad, for sistnevnte - juni-juli, 45°-70°. Det mest mulige stedet for gjenstander å dukke opp er den nordlige delen av himmelen i en høyde over horisonten fra 3 til 15 grader.

Reiser av nattlysende skyer på himmelen over Hviterussland sommeren 2013!

De første høykvalitetsfotografiene av nattlysende skyer ble tatt av den tyske forskeren Otto Jesse tilbake i 1887.

Unike atmosfæriske formasjoner av denne typen er svært vanskelige å skille fra deres fjærkledde kolleger, så forvirring oppstår med jevne mellomrom blant elskere av himmelske lysshow om dette problemet.

For innbyggere i Russland vil det optimale området for å observere dette interessante fenomenet være breddegrader fra 55° til 58°.

På vår halvkule er studiet og forskningen av nattlysskyer kun tilgjengelig for astronomer og meteorologer fra Russland, Canada og Nord-Europa. Dessuten tilhører det maksimale bidraget av funn i dette området ikke profesjonelle forskere, men amatører.

Høydeområdet der dannelsesprosessene til fenomenet oppstår er uforklarlig i stand til å komprimere til 80-85 km, og utvide seg etterpå til 60-120 km.

Hovedårsaken til den fargerike gløden til natteskyer er spredningseffekten av det ultrafiolette spekteret av sollys.

I 2007 utviklet og lanserte NASA-spesialister AIM-prosjektet. Oppdraget var sammensatt av en satellitt hvis utstyr registrerer hovedprosessene som skjer i mesosfæren på planeten vår. Høypresisjonsinstrumenter har utvidet kunnskapsfeltet om kjemisk oppbygning nattlysende skyer ved å analysere og måle iskrystaller, gassmolekyler og kosmiske støvpartikler.

Foredrag ved O.S. Ugolnikov om nattlysende skyer

Noctilucent skyer er de høyeste skyformasjonene i jordens atmosfære, og dannes i høyder på 70-95 km. De kalles også polare mesosfæriske skyer (PMC) eller nattlysskyer (NLC). Det er etternavnet som mest nøyaktig samsvarer med deres utseende og betingelsene for deres observasjon er akseptert som standard i internasjonal praksis.

Som regel er de synlige lavt over horisonten, i en høyde på 3-10 grader på den nordlige delen av himmelen (for observatører på den nordlige halvkule). Med nøye observasjon blir de lagt merke til hvert år, men de når ikke høy lysstyrke hvert år. I boken til V.A. Bronshten "Noctilucent clouds and their observation" gir data fra en katalog over nattlysende skyer satt sammen av N.P. Fast basert på 2000 observasjoner for årene 1885-1964. Denne katalogen gir følgende fordeling av observasjonspunkter etter breddegrad:

Breddegrad........................ 50...... 50-55..... 55-60..... 60
Antall observasjoner (%).....3,8 .....28,1 ......57,4 .....10,8

Hva er årsaken til dette? På dette tidspunktet er det på disse breddegradene at det skapes gunstige forhold for deres synlighet, siden det er på disse breddegrader på dette tidspunktet at solen, selv ved midnatt, synker grunt under horisonten, og mot bakgrunnen av skumringshimmelen vakker sølvfargede formasjoner observeres, strukturen minner om lette cirrusskyer. Dette skjer fordi de lyser hovedsakelig med det reflekterte lyset fra solen, selv om noen av strålene de sender kan genereres i prosessen med fluorescens - gjenutsendelse av energi mottatt fra solen ved andre bølgelengder. For at dette skal skje, må solstrålene lyse opp de nattlysende skyene. Å kjenne dem gjennomsnittshøyde over jordoverflaten kan det beregnes at solens nedsenking ikke bør overstige 19,5 grader. Samtidig, hvis solen har sunket mindre enn 6 grader, er den fortsatt for lys (borgerlig skumring), og skyer er kanskje ikke synlige på den lyse himmelen. Dermed tilsvarer de mest gunstige forholdene for å observere nattlysende skyer tidspunktet for den såkalte navigasjons- og astronomiske skumringen, og jo lenger disse skumringene er, desto større er sannsynligheten deres. Slike forhold skapes om sommeren på midten av breddegrader fra midten av juni til midten av juli (på den sørlige halvkule - i slutten av desember og i januar ved breddegrader fra 40 til 65 grader). Det er på midten av breddegrader fra slutten av mai til midten av august at natteskyer oftest observeres. Riktignok er denne tilfeldigheten rent tilfeldig. Faktisk dannes det nattlysende skyer nettopp om sommeren og nettopp på de midtre breddegrader fordi det på denne tiden på disse breddegradene er en betydelig avkjøling i mesopausen, og de nødvendige forholdene skapes for dannelse av iskrystaller.

Noctilucent skyer ble først observert i 1885. Før dette var det ingen informasjon om natteskyer. Oppdageren av nattlysskyer anses å være V.K. Tserasky, en privat lektor ved Moskva-universitetet. Han observerte nattlysende skyer 12. juni 1885, da han la merke til uvanlig lyse skyer som fylte skumringssegmentet på himmelen før daggry. Forskeren kalte dem nattlysende skyer. Forskeren ble spesielt overrasket over det faktum at skyene skilte seg sterkt ut mot bakgrunnen av skumringssegmentet, og forsvant helt når de gikk utover grensene. Han var veldig bekymret for dette fordi de uten å være synlige kunne absorbere stjernelys og forvrenge resultatene av fotometriske målinger. Men de aller første målingene av lysende skyer viste at disse skyene er veldig gjennomsiktige og ikke merkbart svekker stjernenes lys.

De første antakelsene om naturen til natteskyer var assosiert med utbruddet av Krakatoa-vulkanen 27. august 1883. På tjuetallet av det 20. århundre la L.A. Kulik, en forsker av den berømte Tunguska-meteoritten, frem en meteoritthypotese for dannelsen av nattlysskyer. Kulik antydet også at ikke bare gigantiske meteoritter, men også vanlige meteorer er kilden til dannelsen av nattlysskyer. Meteorhypotesen var populær i lang tid, men kunne ikke svare hele linjen spørsmål:
Hvorfor dukker de opp i et smalt høydeområde med en gjennomsnittsverdi på 82-83 kilometer?
Hvorfor observeres de bare om sommeren og bare på mellombreddegrader?
Hvorfor har de en karakteristisk fin struktur, veldig lik den til cirrusskyer?

Svaret på alle disse spørsmålene ble gitt av hypotesen om kondensering (eller is). Denne hypotesen fikk seriøs begrunnelse i 1952 i arbeidet til I.A. Khvostikov, som trakk oppmerksomheten til den ytre likheten mellom natteskyer og cirrusskyer. Cirrusskyer består av iskrystaller. I.A. Khvostikov antydet at natteskyer har samme struktur. Men for at vanndamp skal kondensere til is, kreves visse forhold. I 1958 ble V.A. Bronshten ga en forklaring på de sesongmessige og breddegradsmessige effektene av utseendet av nattlysende skyer ved at det er på middels breddegrader i sommersesongen i mesopausen at temperaturen synker til ekstremt lave verdier på 150-165 K. Dermed, I.A. Khvostikovs hypotese om muligheten for dannelse i dette området atmosfære av nattlysende skyer ble bekreftet.

Riktignok sto forskerne overfor ett spørsmål til: er det et slikt Stor høyde tilstrekkelig vanndamp til å danne nattlige skyer? Hypotesen om den kosmiske opprinnelsen til kondensasjonskjerner er nå foretrukket. Faktisk skjer ødeleggelsen av meteoroider som trenger inn i jordens atmosfære og observert i form av meteorer hovedsakelig like over mesopausen, i høyder på 120-80 km. Forskning viser at opptil 100 tonn materie "faller" på jorden hver dag, og antall partikler med en masse på 10 gram som er egnet som kondensasjonskjerner er nok til å sikre dannelsen av natteskyer. Det er gjort forsøk på å finne en sammenheng mellom utseendet til natteskyer og intensiteten av meteorregn.

Struktur av nattlysende skyer.

I 1955 ble N.I. Grishin foreslo en morfologisk klassifisering av formene til nattlysskyer. Senere ble det en internasjonal klassifisering. Kombinasjonen av forskjellige former for nattlysende skyer dannet følgende hovedtyper:

Type I. Fleur, den enkleste, jevne formen, fyller rommet mellom mer komplekse, kontrasterende detaljer og har en tåkete struktur og en svak, myk hvit glød med en blåaktig fargetone.

Type II. Striper som ligner smale bekker, som om de ble ført bort av luftstrømmer. De er ofte plassert i grupper på flere, parallelle med hverandre eller sammenflettet i en liten vinkel. Stripene er delt inn i to grupper - uskarpe (II-a) og skarpt definerte (II-b).

Type III. Bølger er delt inn i tre grupper. Kamskjell (III-a) - områder med et hyppig arrangement av smale, skarpt definerte parallelle striper, som lette krusninger på overflaten av vannet med et lite vindkast. Rygg (III-b) har mer merkbare tegn på bølgenatur; avstanden mellom tilstøtende rygger er 10–20 ganger større enn for kamskjell. Bølgelignende bøyninger (III-c) dannes som et resultat av krumningen av skyoverflaten, okkupert av andre former (striper, rygger).

Type IV. Vortexer er også delt inn i tre grupper. Små radiusvirvler (IV-a): fra 0,1° til 0,5°, dvs. ikke større enn måneskiven. De bøyer eller krøller helt striper, kammer og noen ganger flair, og danner en ring med et mørkt mellomrom i midten, som minner om et månekrater. Virvler i form av en enkel bøyning av en eller flere striper bort fra hovedretningen (IV-b). Kraftig virvelutslipp av "lysende" stoff borte fra hovedskyen (IV-c); Denne sjeldne formasjonen er preget av rask variasjon av formen.

Men selv innenfor en type er nattlysskyer forskjellige. Derfor identifiseres det i hver type skyer grupper som indikerer en spesifikk skystruktur (uskarpe striper, skarpt definerte striper, rygger, rygger, bølgesvinger osv.) Vanligvis, når du observerer natteskyer, kan du se flere av deres former kl. en gang forskjellige typer og grupper.

Noctilucent skyer har blitt studert både fra bakken og fra verdensrommet, samt av rakettsonder; de er for høye for stratosfæriske ballonger. AIM-satellitten, som ble skutt opp i april 2007, studerer nattlysende skyer fra bane.
Studier av natteskyer er nødvendige for en dypere forståelse av sirkulasjonen av jordens atmosfære, samt mange prosesser som skjer utenfor jorden, på solen.
Det er bemerkelsesverdig at nattlysskyer er en av hovedkildene til informasjon om bevegelsen av luftmasser i de øvre lagene av atmosfæren. Noctilucent skyer beveger seg ekstremt raskt i den øvre atmosfæren - deres gjennomsnittshastighet er omtrent 100 meter per sekund.

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

(i en høyde av 80-85 km over jordens overflate) og synlig i dyp skumring . Observert i sommermånedene i breddegrader mellom 43° og 60° (nordlig og sørlig breddegrad).

Mesosfæren(fra gresk μεσο- - "gjennomsnittlig" og σφαῖρα - "ball", "sfære") - lag atmosfære i høyder fra 40-50 til 80-90 km. Karakterisert av en økning i temperatur med høyde; maksimum (ca. +50° C ) Temperaturen er lokalisert i en høyde på ca. 60 km, hvoretter temperaturen begynner å synke til -70° eller -80° C . Denne nedgangen i temperatur er assosiert med den energiske absorpsjonen av solstråling (stråling) ozon Term akseptert Geografisk og geofysisk forening i 1951.

Gasssammensetning mesosfæren, som de som ligger under de atmosfæriske lagene, er konstant og inneholder omtrent 80 % nitrogen og 20 % oksygen.

Mesosfæren skiller seg fra det underliggende stratosfærestratopause , og fra det overliggende termosfære - mesopause . Mesopause sammenfaller i utgangspunktet med turbo pause.

Eksempler på nattlysende skyer