Рефераты по Физике

Атмосферное излучение

Страница 2

В каплях воды,взвешеенных в воздухе, то можно наблюдать радугу. Капли воды играют в данном случае роль призмы, разлагающей солнечный свет в спектр.

Взвешенные в атмосфере водяные льдинки являются причиной появления других светящихся объектов - перламутровых и серебряных облаков. Перламутровые облака - очень тонкие просвечивающие облака, которые возникают на высотах 22-30 км, сходные по форме с чечевицеобразными. Эти облака имеют радужную окраску вследствие дифракции света на частицах облаков - переохлажденных каплях или ледяных кристаллов. В сумерки рассеянный и отраженный этими облаками свет столь ярок, что предметы на земле отбрасывают заметные тени. Эти облака наблюдаются в северных горных странах - Финляндии, Скандинавии, Аляске. По-видимому, воздушные течения, возникающие над горами, обуславливают их происхождение. Вследствие редкости этого явления перламутровые облака мало изучены. Поселок сады майендорф клубныи посе лок сады.

Что касается серебристых облаков, то их наблюдают ученые более ста лет. Сейчас хорошо известно, что серебристые облака плавают в земной атмосфере на высотах от 75 до 90 километров. Этот атмосферный слой характерен крайне низкими температурами, доходящими до минус 140°С. Такой холод объясняется тем, что земное излучение сюда почти не доходит, а для излучений Солнца на этих высотах нет поглотителей (ниже таким поглотителем служит озон, а выше - атомарный кислород). Более всего здесь понижается температура летом, и притом в средних широтах, таковы особенности циркуляции и теплообмена в верхней атмосфере. Поэтому, серебристые облака наблюдаются только в летний период (июнь-сентябрь), и в средних широтах (в северном полушарии на широтах 45-70°, в южном - на широтах 40-65°). В последние годы серебристые облака изучают не только с Земли, но и из космоса. Было установлено, что слабая дымка серебристых облаков образуется не только над средними широтами, но и в экваториальном поясе.

Серебристые облака - светлые прозрачные облака, (настолько прозрачные, что через них хорошо видны звезды) самые высокие облачные образования. На вид серебристые облака похожи на обычные перистые. Но в отличие от перистых облаков, которые видны днем, серебристые видны после захода солнца, или перед его восходом. Кроме того, серебристые облака обладают «собственным свечением», т.е. всегда выглядят светлыми на фоне темного неба. Различают четыре основных класса серебристых облаков: флер, полосы, волны, вихри.

1) Флер - это тонкая дымка, более или менее однородная. Часто флер сочетается с другими формами - заполняет промежутки между полосами и гребнями. Но нередко бывает виден только флер.

2) Полосы, параллельные горизонту - основная форма серебристых облаков. Реже появляются полосы, наклоненные к горизонту или перекрещивающиеся.

3) Волновые образования имеют вид гребней волн. Их принято делить на три подкласса: гребешки (короткие, идущие на небольших расстояниях параллельно друг другу), гребни (более длинные и часто иначе ориентированные, чем маленькие гребешки), волнообразные изгибы, накладывающиеся на другие образования так, что вся система облаков словно колышется на большой волне.

4) Вихри - облака этого класса, пожалуй, самые эффектные, но встречаются они реже других. Вихревые образования порой напоминают причудливые перья диковинных птиц, иногда похожи на "воронки" с темной серединой.

Длительные исследования серебристых облаков показали, что эти облака, состоят из мельчайших кристалликов льда. Весьма вероятно, что ядрами конденсации для намерзания льда служат частицы метеорной пыли, проникающие в нашу атмосферу из космического пространства или образующиеся в результате разрушения в атмосфере метеорных частиц.

Так как, чаще всего серебристые облака наблюдались после сильных, особенно катастрофических извержений, то была гипотеза о том, что они обусловлены вулканическим пеплом. Очень яркие серебристые облака и светлые белые ночи отмечались после падения Тунгусского метеорита. По данным наблюдений 34 метеорологических станций, поле серебристых облаков тогда имело площадь 51х106 км2.

Таким образом, природа серебристых и перламутровых облаков не везде одна и та же. В районах высоких и средних широт это настоящие конденсационные серебристые облака, а в низких широтах они обусловлены преимущественно вулканической и космической пылью. Не исключаются антропогенные серебристые и перламутровые облака, возникающие в результате ядерных взрывов, работы реактивных двигателей.

Серебристые облака, , совершенно не связаны с привычными нам облаками из водяных капель. Возникают серебристые облака на высотах около 80 км, раз в 10 выше, чем обычные. Подсвеченные солнцем, находящимся под горизонтом, они имеют серебристый или голубоватый оттенок, иногда окрашиваясь у горизонта в золотистый цвет. Кроме окраски, от обычных тонких облаков серебристые отличаются вытянутостью в направлении полюса.

!!!Наблюдаются они только светлыми летними ночами в умеренных и северных широтах.

Природа серебристых облаков до сих пор не вполне изучена. Предположительно, они состоят из мельчайших частиц, покрытых льдом, и потому отражающих свет. Появление таких частиц в верхней атмосфере связывается с выбросом вулканической пыли при сильных извержениях или попаданием межпланетной пыли. !!!

Излучением атмосферы, не связанным с излучением солнца, является полярное сияние. Полярные сияния возникают, когда движущиеся с высокой скоростью заряженные частицы (электроны и протоны), излучаемые Солнцем, попадают в магнитное поле Земли и сталкиваются с молекулами газа в верхних слоях атмосферы. Столкновения заряженных частиц с молекулами азота и кислорода, приводят их в возбужденное состояние. Выделяя избыток энергии, молекулы кислорода дают яркое излучение в зелёной и красной областях спектра, а молекулы азота - в фиолетовой. В результате в небе над полюсами возникают разноцветные полосы протяженностью около 4000 километров. Такие процесы происходят только в верхних слоях атмосферы, т.к. во-первых, в низких плотных слоях столкновения молекул воздуха друг с другом сразу отнимает у них энергию, получаемую от солнечных частиц, а во-вторых, сами космические частицы не могут проникнуть глубоко в атмосферу Земли. Последние исследования показали, что молекулы воздуха возбуждаются в основном электронами. Как следует из названия, полярные сияния возникают в основном в районе полюсов Земли. Причина тому - отклонение заряженных частиц к полюсам магнитным полем Земли. Возникают полярные сияния, то есть свечение верхних разреженных слоев атмосферы, после взаимодействия атомов и молекул на высотах 90-1000 км. Полярные сияния симметричны, т.е. наблюдаются на обоих полушариях. Кроме того, это свечение наблюдается не только с земли, но и из космоса. Полярные сияния периодически наблюдаются у Венеры и Юпитера.

Перейти на страницу:  1  2  3