senpai_ed (senpai_ed) wrote,
senpai_ed
senpai_ed

Categories:

Серебристые облака — ночное чудо Чувашии



Север Чувашии — лучшее место для наблюдения серебристых облаков

Всем известно: чтобы увидеть полярные сияния, надо ехать в Заполярье. Но не многие знаю, что именно в сердце Поволжья - Чувашии в определенное время года можно увидеть не менее впечатляющие небесные явления природы — серебристые облака (Noktilucent clouds). Они также как и полярные сияния появляются в верхних слоях атмосферы, но истинной причины их появления ученые до сих пор в точности не знают.

Серебристые облака несколько раз в году наблюдаются на Земле летом, с конца мая по конец июля в диапазоне широт от 50 до 60 градусов. Север Чувашии находится на широте 56 градусов, т.е., в самом удобном для наблюдения серебристых облаков месте. После наступления сумерек они заполняют северный небосвод призрачным серебристым сиянием, хорошо отличающим их от обычных, земных облаков. Происходят эти явления не регулярно и не могут прогнозироваться учеными. Поэтому, съемка серебристых облаков является не только интересной и достаточно азартной разновидностью астрофотографии - «ночные астрономические пейзажи», но и возможностью внести свой вклад в науку.Чтобы увидеть серебристые облака во всей красе, надо приехать в Чувашию, на пару недель в середине июня, либо попросту жить там. В последнее время жители крупных городов (Москва, Санкт-Петербург) стали специально приезжать в Чувашию летом, чтобы помимо отдыха в «жемчужине Поволжья» увидеть и запечатлеть серебристые облака.

Мне посчастливилось жить в Чувашии, в уютном спальном районе г. Новочебоксарска практически на берегу Волги.
С наступлением сезона серебристых облаков я каждый вечер проверяю с балкона северный небосвод на предмет появления этих уникальных явлений природы. В 2019 году наиболее яркие серебристые облака были видны в ночь с 11 на 12 июня.

Если появились первые признаки «серебра», я спешно собираю свой фотокомплект — цифровую зеркальную фотокамеру Canon, старенький советский фотоштатив с пультом длинных выдержек, и выдвигаюсь на набережную. По удачному стечению обстоятельств набережная «смотрит» как раз на Север и расположена достаточно высоко на южном берегу Волги.

Чтобы запечатлеть серебристые облака, нужно закрепить на фотоштативе цифровую фотокамеру (лучше зеркальную), выровнять штатив по уровню для создания панорам, переключить в ручной режим съемки с пультом дистанционного управления, выставить на камере чувствительность 200-400 ISO и задать на пульте выдержку порядка 5-10 сек (определяются экспериментальным путем в зависимости от яркости серебристых облаков). Если нет пульта, можно задать экспозицию на камере и настроить на съемку с задержкой спуска, чтобы предотвратить тряску.

Сделав серию из 3-4 кадров с 30% перекрытием можно в последующем собрать на компьютере в бесплатной программе MS ICE красивую панораму северного небосвода с серебристыми облаками на нем, чтоб я обычно и делаю той же ночью. Красиво получаются серебристые облака с их отражением в воде, снятые на берегу реки или озера. Сотни лайков в соцсетях вам гарантированы!
Также любители таймлапсов могут сделать серию из нескольких сотен снимков одной и той же области северного небосвода с минимальными задержками между кадрами, а затем собрать все снимки серебристых облаков в видеоролик в бесплатной программе VDUB.




Помимо фотографических наблюдений, можно визуально патрулировать северный сегмент небосвода и сообщать о появлении серебристых облаков на астрофорумах (astronomy.ru). Отчет о визуальных наблюдениях можно оставить в базе сайта Meteoweb.ru по адресу http://meteoweb.ru/astro/nlc/report.php

Пару лет назад вместе с тогда еще 12-летней дочкой мы провели серию наблюдений и подготовили для научно-практической конференции школьников работу по серебристым облакам, в которой проверили существование зависимости между их появлениями и внешними факторами, такими как солнечная активность и запуски КА.Так живя в Поволжье мы потихоньку прикоснулись к изучению уникальных для этого региона явлений природы. Приезжайте летом в Чувашию, чтобы увидеть и запечатлеть на фото уникальное и загадочное природное явление — серебристые облака! Ну а если Вы живете в Поволжье — почаще смотрите в начале лета на Север после наступления сумерек, и быть может вам посчастливиться сделать красивый снимок на стену и в подарок друзьям! Ну а если Вы ощущаете в себе дух исследователя, присоединяйтесь к регулярным наблюдения серебристых облаков и поучаствуйте в разгадке тайны природы их появления!



СПРАВОЧНО
Историческая справка о серебристых облаках

Серебристые облака — сравнительно молодое явление. Впервые о них сообщается в 1885, вскоре после извержения Кракатау (27 августа 1883 года), когда было предположено, что они могут быть связаны с изменением климата.
Первооткрывателями серебристых облаков считаются Т. Бэкхаус, наблюдавший их 8 июня 1885 года в Киссингене (Германия), и приват-доцент Московского университета Витольд Карлович Цераский, который наблюдал их 12 июня 1885 года на предрассветном небеи назвал их «ночными светящимися облаками».

В. К. Цераский совместно с астрономом из Пулковской обсерватории А. А. Белопольским изучил серебристые облака и определил их высоту, которая по его наблюдениям составляла от 73 до 83 км. Это значение подтвердил через 3 года немецкий метеоролог Отто Иессе (O.Jesse).

Серебристые облака наблюдались и летом 1908 года — после падения в тайгу Тунгусского метеорита.
В 1926 году исследователь Тунгусского метеорита Л. А. Кулик предложил метеорно-метеоритную гипотезу образования серебристых облаков, согласно которой метеорные частицы, попавшие в атмосферу Земли, являются ядрами конденсации водяного пара.

В 1952 году И. А. Хвостиков выдвинул гипотезу, получившую название конденсационной (или ледяной), согласно которой серебристые облака имеют строение, подобное строению перистых облаков, состоящих из кристалликов льда.

В 1955 году Н. И. Гришин предложил морфологическую классификацию форм серебристых облаков, на основании которой была создана международная классификация.
В 1958 году В. А. Бронштэн объяснил причину сезонного появления этих облаков и причину их появления на определенных широтах.

15 декабря 2009 NASA представило первые результаты исследований серебристых облаков специализированным космическим аппаратом AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere), позволяющим получать изображения серебристых облаков с высоким разрешением.

Общие сведения о серебристых облаках

Серебристые облака - самые высокие облачные образования в земной атмосфере, образующиеся на высотах 70-95 км.
Их называют также ночными светящимися облаками (noctilucent clouds, NLC). Это название принято как стандартное в международной практике.

Наблюдать серебристые облака можно лишь в летние месяцы: в Северном полушарии в июне-июле, обычно - с середины июня до середины июля в течение нескольких недель до и после наступления солнцестояния, и лишь на географических широтах от 45 до 70 градусов, причем в большинстве случаев - от 55 до 65 градусов. В Южном полушарии - в конце декабря и в январе на широтах от 40 до 65 градусов.

Облака светятся удивительно красивым флюоресцирующим светом характерных голубовато-серебристых тонов.
Хорошо видны вскоре после захода Солнца, когда его лучи перестают освещать «обычные» облака, а также в предрассветные часы.

Наиболее благоприятные условия для обнаружения серебристых облаков создаются в период навигационных сумерек, при погружении Солнца под горизонт на 6–12° (в конце июня в средних широтах это бывает часа за 1,5–2 по истинной полночи). В это время земная тень закрывает нижние, наиболее плотные, запыленные слои атмосферы, и освещаются только разреженные слои, начиная с мезосферы.

Серебристые облака отличаются богатой, быстро изменчивой структурой.
Серебристые облака рождаются в области температурного минимума, где атмосфера охлаждена до -70 С, а иногда и до -100 С.

Серебристые облака в силу своего граничного по отношению к атмосфере и космосу положения и наличия в них чётко различимой тонкой структуры являются удобным средством зондирования динамики процессов в самых верхних слоях атмосферы Земли и поэтому очень интересны ученым.

Предполагается, что серебристые облака состоят из вулканической или космической пыли и из ледяных кристаллов. Вероятно, что водяной пар для их формирования попал на высоты 70-95 км (в результате турбулентной диффузии снизу) при извержении вулканов или образовался путем химического синтеза (атмосферного кислорода и водорода) под действием солнечной радиации. Голубовато-серебристое свечение серебристых облаков, судя по его спектру, является не только рассеянным солнечным светом, но и фотолюминисценцией кристаликов льда под действием ультрафиолетовой радиации Солнца.

Недавние исследования [9] серебристых облаков с американского спутника AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere) позволили сделать несколько выводов относительно поведения серебристых облаков: ключевым фактором появления облаков является температура – а не давление водяных паров, серебристые облака реагируют на динамику температурных процессов не только в «своём», но и в противоположном полушариях, по неизвестной пока причине облака появляются и исчезают одномоментно надо всем полушарием.

Серебристые облака являются своеобразным индикатором катаклизмов в приземном космическом пространстве, хромосферных вспышек, появления ярких комет.

Гипотезы образования серебристых облаков

В настоящее время не до конца ясна природа появления на такой высоте в достаточном количестве водяного пара, необходимого для образования серебристых облаков.
По одной гипотезе в средних широтах в летнее время года на высотах 25—30 километров образуются восходящие потоки воздуха, переносящие водяной пар в область мезопаузы, где пар вымерзает и образует серебристые облака. При этом был установлен факт повышения влажности в те сезоны, над теми широтами и на том уровне, где образуются серебристые облака.

По другой гипотезе, получившей название «солнечного дождя» и высказанной норвежским исследователем Л. Вегардом в 1933 году и теоретически обоснованной в 1961 году французом К. де Турвилем, водяной пар на этих высотах образуется при взаимодействии атомов водорода, летящих к Земле от Солнца, с атомами кислорода верхних слоёв земной атмосферы. Однако эта гипотеза не полностью объясняет повышенную влажность на высотах 73-95 км (область «мезопаузы»), необходимую для образования серебристых облаков.

Существуют и иные гипотезы попадания водяного пара в верхнюю мезосферу. Например, гипотеза, высказываемая профессором Университета штата Айова Л. Франком, российским исследователем В. Н. Лебединцем и некоторыми другими, согласно которой водяным паром в достаточном для образования серебристых облаков количестве снабжают область мезопаузы мини-кометы.

Остаётся не до конца прояснённым и вопрос о природе частиц, служащих ядрами конденсации кристалликов водяного льда при образовании серебристых облаков: частицы вулканической пыли, кристаллики морской соли или метеорные частицы.

В настоящее время отдается предпочтение гипотезе о космическом происхождении ядер конденсации. В этой связи пытались обнаружить корреляцию между появлением серебристых облаков и интенсивностью метеорных потоков, падающих на Землю («метеорно-конденсационная гипотеза» В.А.Бронштэна и И.А.Хвостикова). В ней метеорные частицы играют роль ядер конденсации капель и кристаллов. Эта гипотеза отчасти опирается на результаты запуска ракет в зону наблюдавшихся серебристых облаков, в ходе которых на высотах 80-100 км были собраны микроскопические твердые частицы с намерзшей на них ледяной "шубой", которых в серебристых облаках в сотни раз больше, чем в зонах без серебристых облаков.

В 1978 году было высказано предположение, что серебристые облака представляют собой оптический эффект, по природе подобный миражам.
Одна из последних гипотез связывает серебристые облака с возникновением озоновых дыр в стратосфере.

В наши дни было высказано предположение о взаимосвязи появления ярких серебристых облаков с запуском космических аппаратов.
Ясно одно: необходимо создание надежной теории серебристых облаков, дающей возможность прогнозировать и даже управлять этим явлением природы.

Наблюдение серебристых облаков

Основная программа научных исследований серебристых облаков состоит из следующих пунктов:

1. Изучение географического распространения и сезонной частоты появления серебристых облаков для района данного наблюдательного пункта.
2. Изучение изменений высоты слоя серебристых облаков в целом и отдельных участков в зависимости от времени суток, сезона и географического положения.
3. Изучение движений серебристых облаков.
4. Изучение оптических свойств серебристых облаков.

В рамках 1 пункта программы целесообразно ежедневное вечернее патрулирование сумеречного сегмента неба любителями.

2 и 3 пункты реализуемы любительскими фотографическими средствами методом съёмки серебристых облаков со штатива через равные интервалы времени.
Отчет о визуальных наблюдениях можно оставить в базе сайта Meteoweb.ru по адресу http://meteoweb.ru/astro/nlc/report.php

В отчете указываются дата и местное время начала и окончания наблюдений, облачность (кроме серебристых облаков), какая часть небосвода покрыта серебристыми облаками, примерное направление (азимут) и высота серебристых облаков, морфологические формы облаков, яркость серебристых облаков по 5-бальной шкале, интенсивность образования серебристых облаков по 10-бальной шкале.

Для фотографических наблюдений серебристых облаков потребуется цифровая фотокамера со штативом. Необходимо предварительно выставить в настройках камеры точную дату и время. Затем, нужно зафиксировать камеру на штативе и направить на центр серебристых облаков с углом наклона, захватывающим край горизонта. Желательно выставить режим фотографирования с задержкой, чтобы избежать дрожание после спуска затвора. Параметры съёмки выбираются либо автоматически, либо в ручном режиме (если такой имеется). При значении ISO 100 выдержка составляет 4 -15 секунд, при ISO 400 — 1- 5 секунд в зависимости от яркости серебристых облаков.
Фотоаппарат в ручную или автоматически фокусируется на бесконечность. Во время съёмки положение фотокамеры не меняется. Большая серия кадров с промежутком в 30 секунд позволит создать анимацию динамики серебристых облаков во времени.

Обстоятельства съёмки каждого кадра можно узнать через данные EXIF при помощи бесплатной программы-просмотрщика изображений XnView (xnview.com)

Краткая морфология Серебристых облаков.

Тип I. Флер (наиболее простая, ровная форма, заполняющая пространство между более сложными, контрастными деталями).

Тип II. Полосы (напоминающие узкие струйки, как будто бы увлекаемые потоками воздуха)

Группа II-a. Размытые полосы.

Группа II-b. Резко очерченные полосы.

Тип III. Гребешки.

Группа III-a. Гребешки (участки с частым расположением узких, резко очерченных параллельных полос, наподобие легкой ряби на поверхности воды при небольшом порыве ветра).

Группа III-b. Гребни (расстояние между соседними гребнями в 10-20 раз больше, чем у гребешков).

Группа III-c. Волнообразные изгибы (искривления поверхности облаков, занятой другими формами (полосами, гребешками)).

Тип IV. Вихри.

Группа IV-a. Завихрения малого радиуса (от 0,1 до 0,5 градуса, т. е. не больше лунного диска).

Группа IV-b. Завихрения большого радиуса (завихрения в виде простого изгиба одной или нескольких полос в сторону от основного направления).

Группа IV-с. Мощные вихревые выбросы (редкие выбросы "светящейся" материи в сторону от основного облака, быстро меняющиеся образования).

Морфологические формы облаков (http://meteoweb.ru)

Тип I Тип IIа Тип IIб
I. Флёр IIa. Полосы IIб. Струи
Тип IIIа Тип IIIб Тип IIIв
IIIа. Гребешки IIIб. Гребни IIIв. Волнообразные изгибы
Тип IVа Тип IVб Тип IVв
IVа. Завихрения IVб. Простой изгиб IVв. Выброс


Tags: Новочебоксарск, Серебристые облака, Чувашия
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 1 comment