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.

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.

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

Классификация конвективных штормов

Подготовлено по материалам:

1. Классификация конвективных штормов - Спрыгин А.А., 2012 г.
2. Super-Derecho
3. Derecho
4. Pulse storm
5. Mini supercell