воскресенье, 19 октября 2014 г.

Открыта радуга 5-го порядка.

    Всем нам знакома одинарная (primary) и вторичная радуга (secondary), комбинацию которых часто можно встретить на небе при ярком солнышке с противоположной стороны. В 2011 году были открыты радуги 3 и 4-го порядков (когда солнечный свет испытывает 3-х и 4-х кратное преломление в капле соответственно). При чём, яркость радуги каждого последующего порядка ниже, а её ширина становится больше. Поэтому их сложнее выявить, поскольку они частично или полностью перекрываются дугами 1-го и 2-го порядков, которые имеют наибольшую яркость (рис.1).
 
Рисунок 1 - Степени преломления света в капле дождя и полученные дуги с максимально возможной яркостью

    И всё же, на снимке, сделанном 8 августа 2012 года в штате Нью-Мексико, США Harald Edens после детальной обработки смог выявить часть радуги 5-го порядка! Она видна как небольшой сектор бирюзового цвета в полосе Александра (рис.2). После этого случая, Гарольду удалось сфотографировать такую радугу несколько раз. 
Рисунок 2 - Часть 5-ти кратной радуги 8 августа 2012 года (фото - Harald Edens)

    С точки зрения физики можно добиться преломления 11-й степени и получить 11-ти кратную радугу (рис.3)! Однако в природе вероятно что пределом станет радуга 7-го порядка, а 6-ти кратную дугу увидеть не сможем, т.к. она скрыта полностью в свете первичной дуги.
Рисунок 3 - Максимально возможное количество вторичных радуг.
    Источник: http://www.atoptics.co.uk/fz1063.htm

суббота, 11 октября 2014 г.

Воронка-бабочка ("Bowtie funnel")

    За последние несколько лет в сети иногда появлялись фото / видео причудливых атмосферных вихрей микромасштаба, которые визуально представляют собой некое подобие каната, протянутого от одного облака к другому (см. фото ниже). Это явление (судя по статистике наблюдений) очень редкое и процесс его формирования мне видится следующим образом. Вначале из материнского облака выделяется две отдельных воронки на некотором удалении друг от друга, а затем нижние их концы соединяются и вращаются как единый вихрь некоторое время. Позднее, когда расстояние между воронками достигает некоторого критического значения, тогда они распадаются на две. То есть, существует некоторое критическое расстояние, при котором воронки начинают взаимодействовать друг с другом. Явление подлежит детального исследования.
  
Воронка-бабочка во Франции 28 июня 2012 г. (первое фото + видео), в Ярославле 6 октября 2014 г. (второе фото) и в Оклахоме, 18 августа 2014 г. (последнее фото).

Схема радиационного и теплового баланса Земли


    Первоначально на верхнюю границу атмосферы поступает 100% коротковолновой (с длиной волны от 0,17 до 4 мкм) солнечной радиации (So). Затем, при прохождении через атмосферу, она претерпевает ряд изменений (см. схему ниже)
    Примерно 21% пришедшей радиации отражается от верхней границы облачности и уходит обратно в космос, 32% (D) рассеивается атмосферой (под влиянием аэрозольных частиц, водяного пара, облачности и т.п.); часть этой рассеянной радиации поступает к земной поверхности (26%), а часть уходит в космическое пространство (6%). Таким образом, на земную поверхность доходит лишь 24% прямой радиации (S) и 26% рассеянной (D), что представляет собой суммарную радиацию (Q). Но при попадании на поверхность, отражается примерно 3% коротковолновой радиации (Rk). В целом, Земля теряет около 30% поступившей коротковолновой радиации и этот показатель называется планетарным альбедо (А).
    47% пришедшей радиации поглощается земной поверхностью, что приводит к её нагреванию. Нагретая поверхность уже излучает длинноволновую (тепловую) радиацию (длина волны от 4 до 120 мкм) в виде турбулентного потока тепла (Р=5%), потока тепла, связанного с фазовыми преобразованиями воды, т. е. с испарением и (в меньшей степени) с конденсацией (LE=24%) и эффективным излучением земной поверхности (Еэф, которое представляет собой разность между излучением земной поверхности - Ез и встречным излучением атмосферы - Еа). Также примерно 23% длинноволновой радиации излучается облачностью.
    В итоге, Земля теряет около 70% поступившей радиации в виде тепла и 30% в виде коротковолнового излучения, что в сумме даёт 100%, поэтому радиационный баланс планеты в целом равен нулю, за счёт чего поддерживается одинаковая температура поверхности из года в год, которая в наше время равна примерно 14 °С.

воскресенье, 5 октября 2014 г.

Спектр и цвет полярных сияний.

Зелёный – свечение атомарного кислорода на высотах 80 -150 км (на длине волны 557,7 нм) и в меньшей доле - молекулярного азота (на длине волны 522,8 нм);

Красный/розовый – свечение молекулярного азота, а также атомарного кислород на высотах 150 – 400 км на длинах волн 630 и 636,4 нм) и даже небольшая доля атомарного водорода;

Жёлтый – комбинация зелёного и красного излучений кислорода и (или) ионизация кислорода;

Синий / фиолетовый – излучение молекулярного азота (на длине волны 427,8 нм) на высотах ниже 120 км.

воскресенье, 6 апреля 2014 г.

Полярное сияние в лаборатории

    Ученые из Исследовательского центра НАСА Лэнгли в Хамптоне, Вирджиния, используя специальное научное устройство, организовали у себя в лаборатории одно из самых красочных световых шоу на Земле - северное сияние (Aurora Borealis). Использованное учеными устройство, называемое Planeterrella, служит не только для создания красочных электрических разрядов, в его объеме создаются все условия, аналогичные условиям в атмосфере Земли на высоте 80 километров - магнитные поля, потоки заряженных частиц, радиационные пояса и бедный кислородом разреженный воздух.
   Однако ученые подчёркивают, что эксперименты, производимые с помощью машины Planeterrella, являются только упрощенной иллюстрацией, на самом деле, в магнитосферах и атмосферах планет происходят гораздо более сложные процессы. Но и текущие эксперименты дают ученым множество полезной научной информации, которая может использоваться для планирования космических полетов в окрестностях Земли, полетов к другим планетам, делая их более безопасными.
Официальный сайт проекта: http://planeterrella.obs.ujf-grenoble.fr

пятница, 28 февраля 2014 г.

Global Hawk - беспилотный летательный аппарат нового поколения

    В 2010 году NASA разработала беспилотный летательный аппарат Global Hawk с дистанционным управлением для изучения климата и различных атмосферных процессов. Спустя год, он принял участие в проекте ATTREX - Авиационный эксперимент по изучению тропической тропопаузы. В рамках данного проекта, его задача состояла в мониторинге влагосодержания и концентрации озона в нижней стратосфере и на уровне тропопаузы в тропическом регионе. Ведь в недавних исследованиях показано, что даже незначительные изменения в указанных выше параметрах, приводят к существенным вариациям климата у поверхности Земли и формированию откликов других метеопараметров.
    За всё время своих полётов, данный аппарат собрал огромное количество данных. На его борту установлено 13 различных сенсоров, поэтому кроме исследования нижней стратосферы, Global Hawk используется также для непосредственного изучения гроз и ураганов (как дистанционными методами, так и путём сбрасывания зондов в необходимый регион), не рискуя при этом жизнями пилотов.

Снежные монстры («Juhyou») в Японии

    На японской горе "Зао", расположенной на севере острова Хонсю, 14-15 февраля 2014 г. благодаря сильному ветру в сопровождении снега и тумана, появились причудливые скульптуры, которые на самом деле представляют собой ели, укутанные толстым слоем плотного снега и зернистой изморози. Для этого региона явление не редкое и его можно наблюдать каждую зиму. Туристы со всей страны приезжают сюда, чтобы собственными глазами взглянуть та столь необычное творение самой Матушки Природы.

вторник, 11 февраля 2014 г.

Юкимаримо (Yukimarimo)

    В 1995 году на японской станции Dome Fuji (Восточная Антарктида) было обнаружено совершенно новое явление – юкимаримо (Yukimarimo). Оно представляет собой маленькие шарики из снежных кристаллов, которые формируются при очень низких температурах (-60…-70 градусов), слабом ветре и действии электростатических сил. Учёные объясняют данное явление следующим образом. Во время сильных метелей над Антарктическим плато, влажность воздуха намного выше, чем обычно. После прохождения шторма температура резко падает и из-за избытка влажности, на поверхности снежного покрова быстро нарастает кристаллическая изморозь. За счёт высокой скорости роста кристаллов изморози возникает электростатическое притяжение между отдельными кристалликами. Когда изморозь сформирована, то достаточно небольшого дуновения ветра, чтобы её разрушить. При этом, снежные кристаллы притягиваются друг к другу за счёт накопленного электростатического заряда, впоследствии вырастая в комочки изморози, гоняемые ветром по поверхности снежного покрова. Размеры таких комочков составляют от нескольких мм до нескольких см в диаметре. Явление характерно для внутренних районов Антарктики и Гренландии.

понедельник, 10 февраля 2014 г.

Абсолютный максимум давления в Харькове

    31 января 2014 года в Харькове побит абсолютный максимум атмосферного давления за всю историю метеонаблюдений (с 1936 года). В 11 часов утра по местному времени на барометре станции было отмечено значение 1034,0 гПа (приведенное к уровню моря 1055,8 гПа), что примерно на 35 гПа выше климатической нормы января! Предыдущий рекорд был установлен 4 января 1977 г. (1054,5 гПа, приведенное к уровню моря). 
    Аномально высокое давление связано со сверхмощным антициклоном арктического происхождения по имени "Кэн". В его центре сегодня утром давление достигло значения 1059,4 гПа (Ефремов, Тульская обл.). Такого мощного антициклона в Украине не наблюдалось ещё ни разу в XXI веке (последний раз давление в Харькове поднималось выше 1050 гПа 16 декабря 1997 г.).

суббота, 8 февраля 2014 г.

"Ледниковый период" в Словении

    В период с 1 по 4 февраля 2014 года на территорию Словении обрушился сильнейший замерзающий дождь, в результате которого деревья и наземные объекты покрылись несколькими сантиметрами льда, рухнули опоры высоковольтных ЛЭП, повалены и сломаны тысячи деревьев. Несколько млн. людей остались без света, интернета и телефонной связи. В некоторых районах выпало больше 100 мм переохлаждённого дождя. Масштабы ледяной катастрофы впечатляют!
 Просмотреть альбом

Новый форум о погоде в Рунете

Внимание! 

    С 3 февраля 2014 г. начал свою работу новый метеорологический форум. Приглашаем всех желающих. Там можно обсудить любые интересующие вас вопросы о погоде, климате, методах наблюдений и многом другом. Для регистрации достаточно иметь действующий почтовый ящик. Активация аккаунта происходит путем перехода по ссылке в полученном письме, весь процесс занимает пару минут. Выражаем особую благодарность автору форума - Константину Казакову.

Рекордно влажный январь в Великобритании

    Январь 2014 г. в Центральной и Южной Англии оказался самым влажным зимним месяцем за всю историю метеонаблюдений. Это заключение основано на данных исторической метеостанции Рэдклиф при Оксфордском университете. Ряд наблюдений здесь является одним из самых длинных в Мире (с 1767 г.!). В минувшем январе здесь выпало 146,9 мм, предыдущий рекорд был зафиксирован в 1852 году (138,7 мм). Таким образом, январь 2014 года стал самым влажным на станции за 247 лет! Это количество осадков превышает норму примерно в три раза. Кроме того, за период с 18 декабря по 30 января (45 дней) суммарно выпало 231,3 мм, что также является новым абсолютным рекордом. По последним данным Метоффиса (Met Office), январь 2014 года стал самым влажным и в регионе от графства Девон до Кента с 1910 года (см. график ниже).
    Отличилась и столица страны - Лондон. На главной метеостанции города измерение количества осадков начало проводиться в далёком 1697 году. В январе 2014 года здесь было отмечено 142 мм осадков, что выше предыдущего рекорда на 5 мм (1749 год). Таким образом, минувший январь стал самым влажным в столице за последние 317 лет!! То есть, со времён Малого ледникового периода.