воскресенье, 16 июня 2013 г.

Синий луч (Blue flash)

    При чрезвычайно высокой прозрачности атмосферы, цвет края солнечного диска в момент его появления из-за горизонта или исчезновения за ним может последовательно меняется от оранжево-желтого до зелёного, синего и даже фиолетового. Многим наверняка известно такое оптическое явление, как зелёный луч - вспышка зёлного (салатового) цвета у верхнего края солнечного диска, продолжительностью несколько секунд. Гораздо более редким и малоизвестным является СИНИЙ ЛУЧ (от англ. - Blue flash). Возникновение синего луча (также как и зелёного) обусловлено атмосферной рефракцией (искривлением световых лучей), когда синий и голубой цвета практически не рассеиваются и не ослабляются атмосферой. В связи с малой продолжительностью явления (около 0,2 - 0,4 сек) и необходимой огромной прозрачностью и чистотой воздуха, синий луч является исключительно редким. Невооружённым глазом заметить вспышку синего луча практически невозможно. Существует лишь несколько десятков фотографий со всего мира за весь период инструментальных наблюдений. Ниже представлены некоторые из них.

четверг, 13 июня 2013 г.

Неустойчивость Кроу - Crow Instability

    Иногда конденсационные (инверсионные) следы от самолётов могут принимать причудливые формы и очертания: в них появляются различные завихрения, кольца, вырисовываются округлые структуры, башенки, нити. Такие образования вызваны действием неустойчивости Кроу (Crow Instability) по фамилии её первооткрывателя. Чаще всего это явление наблюдается за огромными лайнерами, когда воздушные вихри позади крыльев взаимодействуют с инверсионным следом и создают синусоидальные колебания, искажая его первоначальную структуру. Формирование неустойчивости Кроу проходит в несколько этапов:
1) Вначале пара вращающихся воздушных вихрей приходит во взаимодействие между собой, формируя волны (создаётся первичное возмущение);
2) Далее эти волны эволюционируют самостоятельно симметрично или антисимметрично относительно друг друга в зависимости от характера начальных условий;
3) Эти возмущения растут всё больше, приводя к увеличению амплитуды самой волны;
4) В определённый момент амплитуда достигает критического значения и происходит формирование уже новой цепочки вихревых колец, и т.д.
    Явление весьма интересное для физиков, метеорологов и других специалистов, но до конца ещё не изучен весь механизм действия и процесс формирования таких следов.

понедельник, 10 июня 2013 г.

Гладкие молнии

    Просмотрев множество фото- видеоматериалов о смерчах (торнадо), я выявил две основных особенности. Во-первых, мощные вихри (категории ЕF3 по шкале Фуджиты, и выше) сопровождаются относительно слабой грозовой активностью, а примерно 20% от всех проанализированных мною случаев, совершенно лишены разрядов типа облако-земля (CG). Но самое интересное – это внешний вид большинства молний, которые разряжаются в месте формирования смерча или в непосредственной близости от него. На многих кадрах они выглядят очень гладкими, лишёнными разветвлений, словно молния пробивает сквозь уже давно протоптанный путь между небом и землёй. Поначалу я думал, что это просто совпадения, но со временем выяснил, что доля таких разрядов при обычных грозах очень и очень мала. Читать дальше...

воскресенье, 9 июня 2013 г.

среда, 5 июня 2013 г.

Солнечная корона

    Сегодня, 5 июня в Харькове мне посчастливилось в течение нескольких минут наблюдать яркую солнечную корону (атмосферное оптическое явление) на тонких высоко-кучевых облаках. Физическая природа таких цветных колец объясняется дифракцией света на мелких капельках водяного пара, из которого состоят такие облака. Явление само по себе достаточно редкое.

вторник, 4 июня 2013 г.

Горячие башни

    Иногда в тропической и экваториальной зоне в компактных скоплениях кучево-дождевых облаков (кластерах) встречаются отдельные башни конвективных облаков, которые достигают тропопаузы, а иногда могут проникать даже в нижнюю стратосферу. Эти микромасштабные образования заметны во время радарных и спутниковых наблюдений, поскольку существенно возвышаются над остальными "рядовыми" кучево-дождевыми облаками и имеют огромную водность и соответственно, отражаемость. В зарубежной литературе их принято называть "горячими башнями" (англ. hot towers), иногда высота таких башен может достигать 16 - 18 км. Термин «горячие» был введён не просто так. Дело в том, что такой интенсивный их рост происходит за счёт выделения огромного количества скрытой теплоты конденсации при переходе водяного пара в жидкое состояние во время формирования такого облака. 
Визуализация горячей башни в урагане "Бонни", 1998 год (слева) и её наличие в урагане "Рита" в сентябре 2005 года (справа).
    NASA обнаружила, что подобные образования наиболее часто встречаются в тропических циклонах (ураганах), особенно в стене глаза (eyewall), где восходящие потоки максимальны. Наличие такой башни в стене глаза циклона считается признаком его углубления в последующие несколько часов.
Схематическое представление горячей башни в тропическом циклоне (урагане), а также вертикальный профиль башни по данным МРЛ в рамках проекта TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission)

понедельник, 3 июня 2013 г.

Аномальная жара в конце мая - начале июня на севере Скандинавии

    В то время как большая часть Центральной Европы мёрзнет и обильно поливается сильными дождями, на севере Скандинавского п-ова и в СЗФО России вот уже в течение, практически, недели наблюдается аномально жаркая погода на широтах 68 - 70 градусов (см. карту ниже). Температура воздуха в дневные часы поднималась до +30...+32 градусов на севере Финляндии и в Мурманской обл., а среднесуточная температура превышала норму на 16 - 18 градусов. В самом Мурманске был дважды побит абсолютный максимум мая. По сообщениям специалистов, такая жара в этих краях наблюдается впервые, не менее чем, за последние 170 лет!
Аномалии приземной температуры воздуха в Европе за 31 мая - 1 июня 2013 года
    Всё началось в последние дни мая, когда над регионом установился высокий блокирующий антициклон (занимающий всю толщу тропосферы - от приземного слоя до тропопаузы). В него по южной и западной периферии начала поступать тёплая воздушная масса с северо-западного Казахстана и низовья Волги с температурой на уровне 850 гПа +9...+11 градусов. В последующие дни антициклон продолжал стационировать практически на одном месте (см. анимацию). В силу неподвижности и развитости по вертикали, эта ВМ стала циркулировать по кругу, прогреваясь изо дня в день (чему способствовало также практически круглосуточное поступление солнечной радиации) в условиях ослабленной адвекции тепла с юго-востока вплоть до её полного прекращения. В итоге, в первые числа июня воздух разогрелся на уровне АТ-850 до +12...+14 градусов. Дополнительным фактором вероятно послужили упорядоченные нисходящие движения во всей толще тропосферы в пределах АЦ, что привело к адиабатическому нагреванию воздуха. Кроме того, столь продолжительное и устойчивое состояние блока было вызвано постоянным забросом АВМ по его восточной периферии на территории Западной Сибири, что хорошо видно на анимации ниже. 
Эволюция блокирующего АЦ в средней тропосфере (уровень 500 гПа) за период 30 мая - 3 июня 2013 года.
    Таким образом, несколько суток над зоной влияния блокирующего АЦ сохранялся локальный очаг тёплой воздушной массы, которая в процессе трансформации приобрела черты тропического типа. Тем не менее, уже сегодня, 3 июня, процесс блокирования начал сдавать свои позиции и температура воздуха в последующие дни постепенно войдёт в климатическую норму для этого времени года.
Карта температуры воздуха на уровне 850 гПа (слева) и фактические значения максимальной температуры за 2 июня (справа).

воскресенье, 2 июня 2013 г.

Суперячейковые грозы

    Причиной таких явлений, как гроза, ливневой дождь, шквалистое усиление ветра, являются моноячейковые и мультиячейковые кучево-дождевые облака, которые довольно часто громоздятся на небосводе в летнее время года. Моноячейка – это кучево-дождевое облако с единственным восходящим потоком, существующее независимо от других. Мультиячейка – это уже кластер (скопление) моноячеек, которые объединены одной наковальней. То есть, когда одна ячейка затухает, то возле неё возникает новый термик (восходящий поток воздуха). Такие скопления могут занимать по площади от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч квадр. км. Последние именуются Мезомасштабными конвективными комплексами (МКК). Они способны генерировать мощные шквалы, крупный град и сильнейшие продолжительные ливни. Однако, есть атмосферное образование, которое по своей уникальности и мощности превосходит все остальные типы гроз, и называется оно Суперячейковая гроза (англ. Supercell). Читать далее...
Суперячейка в штате Небраска (США) 17 июня 2009 год.

Классификация оптических явлений

    Недавно попытался провести генетическую классификацию наиболее распространённых оптических явлений, возникающих в земной атмосфере. Для формирования одних явлений достаточно наличие лишь одного физического процесса (например, мираж возникает в результате преломления световых лучей - рефракции), в то время, как для других - целый комплекс физических механизмов, работающих одновременно (так, для образования радуги должно выполнятся условие преломления + отражения + дисперсии). 

Майские смерчи

    Ушедший май можно считать по истине летним месяцем на большей части Восточной Европы. В связи с этим, процессы в тропосфере характеризовались повышеной энергетической активностью и вполне летним характером. И эта энергия реализовывалась по всей территории в виде суровых конвективных явлений различного типа (сильные шквалы, градобития, ливни). Нельзя оставить без внимания и наиболее опасные явления данного типа - смерчи (торнадо). Как известно, на территории США пик активности этих микромасштабных вихрей приходится именно на май-июнь. Россия и Украина также не остались в стороне. Практически весь май поступали сообщения о прохождениии смерчей и разрушениях, которые в некоторых случаях были существенными. Тем не менее, в некоторых случаях за смерч ошибочно принимали сильные локальные шквалы. Так что сезон торнадо осазался в этом году более чем активным не только в США, но и в странах СНГ. Ниже представлен список подтверждённых майских смерчей, а также указана их интенсивность в соответствии с обновлённой шкалой Фуджиты (EF) для которых имеются фото- видеоматериалы:
  • 19 мая - Невиномысск, Ставропольский край, РФ - EF0;
  • 20 мая - Новосёловка, Полтавская обл., Украина - EF0;
  • 22 мая - Ефремов, Тульская обл., РФ - EF2;
  • 23 мая - Обнинск, Калужская обл., РФ - EF0;
  • 24 мая - Клинцы, Брянская обл., РФ - EF0;
  • 25 мая - Волово, Тульская обл., РФ - EF0;
  • 26 мая - Днепропетровская обл., Украина - EF0;
  • 27 мая - Калининград, РФ - EF0

суббота, 1 июня 2013 г.

В сердце торнадо

    Американские охотники на торнадо Брэндон Айви и Шон Кейси побывали внутри смерча, категории EF4, который пронёсся над просторами Канзаса 27 мая этого года. Благодаря особой конструкции автомобиля-перехватчика (TIV2), охотники остались целыми и невредимыми. До того, как смерч сорвал инструменты с крыши авто, приборы успели зарегистрировать скорость ветра в 175 миль/час.

Туманный шторм

    Уникальные фото редкого метеорологического явления - туманный шторм (fogstorm) удалось получить Майку Холлингшед в горных районах Южной Дакоты 18 июня 2008 года. В тот день на рассвете в течение нескольких минут сформировался причудливый волнистый вал низких слоистых облаков, который катился к месту наблюдения с огромной скоростью. Во время прохождения туманного шторма, порывы ветра достигали 60 миль/ч. Однако, это не единственный случай данного явления. По словам очевидцев, нечто похожее наблюдалось в Англии (Penzance, Cornwall), над Финским заливом, а также в штате Вирджиния (последние два фото).