Дъговите облаци са сравнително рядко оптично явление. Може да се види през всички сезони, но особено често през есента. Тези облаци могат да бъдат оцветени във всички цветове на спектъра.
Те са съставени от малки водни капчици с почти еднакъв размер.
И така, когато слънцето заема определено положение на небето и в същото време е скрито зад достатъчно плътни облаци, тогава всеки (прозрачен) облак, разположен близо до него, може да бъде оцветен в спектрални цветове. Това явление се обяснява с факта, че светлинните лъчи с различна дължина на вълната се отклоняват по различни начини, което означава, че светлината на тези вълни идва към наблюдателя от различни посоки.
Облакът може да придобие цвят на дъгата изцяло или само в краищата, може да има тъпи цветове или много ярки. В последния случай облачните капчици трябва да са със същия размер. Само тогава тя ще има наситени цветове.
Това явление се наблюдава най-добре при Altocumulus (особено Altocumulus lenticular) и Cirrocumulus.
И сега по-подробно
Периодът от края на XIX - началото на XX в. Даде на човечеството цяла плеяда от велики учени в областта на ядрената физика, генетиката, изследванията на полярните региони. Например, целта на експедицията на Робърт Скот по Тера Нова до Антарктида през 1910–1912 г. е не само спортно придвижване към Южния полюс, но и цялостни геофизични проучвания на най-южния континент на Земята. И така, Джордж Симпсън, служител-метеоролог на експедицията, въз основа на резултатите от наблюденията на оптичните ефекти в облаците, публикува през 1912 г. първата статия, посветена на такова явление като ирисация в облаците (от гръцки Iris, Iρις - дъга), наричана още „дъгови облаци“.
Промоционално видео:
Дъговите облаци са доста рядко оптично явление, при което много тънки облаци близо до Слънцето са оцветени в спектрални цветове. Обикновено тези цветове са пастелни, бледи, но при определени условия те могат да бъдат много ярки. Симпсън правилно посочи, че иризацията е най-често срещаният вид корони - оптичен феномен, свързан с дифракцията на светлината от капки преохладена вода в облаци и образуването на цветни кръгове в мътна воал около Слънцето.
В основата си дъговите облаци са част от провалена корона. И ако пълноценните корони в атмосферата са изключително редки, тогава почти всеки може да види дъгови облаци, основното е да внимавате! Най-добре е да наблюдавате дъгови облаци в тъмни очила, за да не ослепявате, защото те се появяват само в близост до Слънцето, на разстояние около 3-15 °, в някои случаи до 30 °. Но ако звездата е скрита зад нещо (зад друг облак, зад планина и т.н.), тогава иридесценцията може да се види с просто око.
Обикновено има иридесценция в краищата на облаци, цирокумулус и алтокумул. Източникът на светлина, между другото, може да бъде не само Слънцето, но и Луната. Ирисацията може да се види по следите за кондензация на самолета, а също и на върха на кумулонимбус облаци (върху т. Нар. Воал или наковалня). Вярно е, че такива дъгови облаци не предвещават добре, напротив, говорят за предстоящо влошаване на времето! И най-често иридесценцията се проявява в алтокумулни лентикуларни (лентикулярни) облаци, характерни за планински райони. Въздухът в планината е по-чист, практически без примеси, в резултат на което водните капчици са много по-трудни да се трансформират в кристали. Факт е, че преохладената вода е за предпочитане пред ледените кристали за появата на иридесценция.
Слънчевата светлина, поразяваща мътна капчица или леден кристал, се отклонява от размножаването по права линия. В този случай големината на отклонението на светлината зависи от дължината на вълната, следователно дифракцията на слънчевата светлина винаги води до нейното разлагане в спектър. Около цветните кръгове се образуват цветни кръгове поради еднократно разсейване. Яркостта им е много ниска и се вижда само в резултат на суперпозиция. Размерът на цветните кръгове зависи не само от дължината на вълната, но и от размера на препятствието (между другото, от ъгловото разстояние на кръговете от същия цвят в короните от Слънцето, можете доста точно да изчислите радиуса на облачните частици).
В облак с голяма дисперсия на частици по размер цветните кръгове ще се припокриват един друг и иридисценцията ще изчезне. В оптично гъсти облаци ефектът, свързан с многократното разсейване, се увеличава, което също е „фатално“за ефекта на иридесценция. По този начин оптично тънки облаци (или части от облаци) с монодисперсно разпределение на облачните частици по размер и форма са идеални за иридесценция. Колкото по-голяма е равномерността на облачните частици, толкова по-ярки са цветовете на облака на дъгата. И е по-високо във водни капки. И са много по-успешни по размер от своите ледени колеги.
За образуването на дъгови облаци размерът на облачните частици трябва да бъде 5-50 пъти по-дълъг от дължината на вълната на светлината, тоест от 3,5 до 35 µm за червено и 2 до 20 µm за синьо. Наблюденията показват, че най-ярките дъгови облаци се наблюдават при облаци с размер на частиците около 10 микрона или по-малко. И според последните сателитни наблюдения [8], най-често срещаният размер на ледените кристали в облаците е около 30–40 µm, въпреки че са открити ледени кристали с по-малки и по-големи размери (от 2–3 до 60–65 µm). Диапазонът на променливост на водните капчици в облаците е по-тесен: от десети до 30–40 µm, с най-често срещаните размери на капчиците в диапазоните от 2–3 µm и 10–15 µm. Именно тези преохладени капки са идеални за образуване на дъгови облаци! Между другото, още един интересен факт:Джордж Симпсън, в своята статия от 1912 г., базирана на наблюдения на дъгови облаци, първи потвърди (макар и косвено), че водата в облаци е в преохладено състояние. Съвременните наблюдения показват, че до температура от около -15 ° C облаците са почти изцяло съставени от водни капчици, до температура от -40 ° C - както водни капчици, така и ледени кристали, и само при по-ниска температура водата в течната фаза е облаците почти никога не се срещат. В произведенията от първата половина на 20 век беше посочено, че дъждовните облаци могат да се образуват само върху капки преохладена вода, но през последните десетилетия беше открито, че ледените кристали също могат да доведат до образуването на дъгови облаци. Съвременните наблюдения показват, че до температура от около -15 ° C облаците са почти изцяло съставени от водни капчици, до температура от -40 ° C - както водни капчици, така и ледени кристали, и само при по-ниска температура водата в течната фаза е облаците почти никога не се срещат. В произведенията от първата половина на 20 век беше посочено, че дъждовните облаци могат да се образуват само върху капки преохладена вода, но през последните десетилетия беше открито, че ледените кристали също могат да доведат до образуването на дъгови облаци. Съвременните наблюдения показват, че до температура от около -15 ° C облаците са почти изцяло съставени от водни капчици, до температура от -40 ° C - както водни капчици, така и ледени кристали, и само при по-ниска температура водата в течната фаза е облаците почти никога не се срещат. В произведенията от първата половина на 20 век беше посочено, че дъждовните облаци могат да се образуват само върху капки преохладена вода, но през последните десетилетия беше открито, че ледените кристали също могат да доведат до образуването на дъгови облаци.че дъждовните облаци могат да се образуват само върху капчици преохладена вода, но през последните десетилетия беше открито, че ледените кристали също могат да доведат до образуването на дъгови облаци.че дъждовните облаци могат да се образуват само върху капчици преохладена вода, но през последните десетилетия беше открито, че ледените кристали също могат да доведат до образуването на дъгови облаци.
Активно се изучава феноменът на иридисценция на необичайно високи и студени облаци, състоящи се от ледени кристали с почти монодисперсно разпределение по размер.
Тези облаци са разположени в близост до тропопаузата (тесен слой от атмосферата, разделящ тропосферата и стратосферата), температурата им е около –70… –75 ° C, а размерът на ледените частици е само 2–5 микрона. В една от най-новите работи американските учени направиха предположението, че тези ледени кристали са се образували в резултат на изпускането на частици на сярна киселина от стратосферата, които служат като вид кондензационни ядра за водни пари.
Сярата навлиза в стратосферата по време на големи вулканични изригвания, тропическите вулкани са особено "добри" за това. Те могат да хвърлят сяра в стратосферата до надморска височина от 20-30 км, тук сярата бързо се разпространява по цялата планета (благодарение на циркулацията на Брюер-Добсън, която транспортира въздух в стратосферата от тропиците до полярните ширини) и започва бавно да се заселва в долната атмосфера. Процесът на затичане може да продължи до 2-3 години.
Сулфатните аерозоли в стратосферата причиняват различни оптични ефекти, вариращи от цветни залези и изгреви до т. Нар. Пръстени Bishop - вид ореол с ярко синьо-бял център и тъмно червено-кафяво поле. Последното мощно изригване беше експлозията на планината Пинатубо през 1991 г., следващата година бе белязана от истински бунт на светлинни явления в атмосферата.
Така че в Холандия пръстените на Бишоп се записват почти всеки ден, синоптиците не ги виждаха само на дни с непрекъснато ниска облачност. Възможно е дъждовните облаци да се наблюдават по-често, но няма пряка информация за това: към днешна дата няма системна оценка на климатологията (пространствено разпределение, годишно изменение, междугодишни промени и т.н.) на това явление. Така че за да потвърди влиянието на вулканите върху образуването на дъгови облаци, изглежда, ще трябва да изчака следващото мощно изригване. Междувременно можете просто да се насладите на снимките, които щастливите изследователи на необичайни природни явления споделят с нас.