Среда
22.11.2017
08:34

Приветствую Вас Гость
RSS
Каталог статей ГлавнаяРегистрацияВход
Категории каталога
наблюдения [12]
тротуарная астрономия [5]
другое [2]
Форма входа
Наш опрос
Хотели бы Вы чтобы акции тротуарной астрономии проводились в будущем?
Всего ответов: 185
Поиск
Друзья сайта
Статистика
Главная » Статьи » отчёты астрономов » наблюдения

Серебристые облака - что это. Часть II.
Методика и техника исследования

Мною проведены исследования серебристых облаков за 2001-2003 годы. При этом использовался в основном синоптический метод наблюдения. Наблюдения производились в период с марта по октябрь. Выбор метода наблюдений заключается в относительной простоте этого метода и в том, что можно обойтись лишь визуальными наблюдениями. Кроме этого синоптические наблюдения серебристых облаков востребованы, и могут дать ценный статистический материал, а также изменения форм, яркости и закономерности появления их. В 2001 и 2003 годах мною проведено также фотографирование серебристых облаков. Имеется около 30 удачных снимков, которые могут дать представление о структуре облаков и их изменении за определенные промежутки времени. В 2003 году, уже имея двухлетний опыт наблюдения серебристых облаков, я усложнил задачи и производил также измерения высоты серебристых облаков над горизонтом и измерения азимута нахождения серебристых облаков.

Из наблюдений стало видно, что количество наблюдений серебристых облаков в 2001 и 2002 годах примерно одинаково и сильно отличается от 2003 года.
Что могло так повлиять в 2003 году на численность серебристых облаков? Возможно, в 2001 и 2002 годах по неопытности я мог пропустить некоторые появления серебристых облаков. Но очевидно, что такую большую разницу в появлениях серебристых облаков лишь этим объяснить нельзя. Скорее всего, здесь должна быть другая причина. Такой причиной могут быть погодные условия. К сожалению, данные о погодных условиях в 2001 и 2002 годах у нас не сохранились. Анализ наблюдений показал, что количество абсолютно чистых дней в 2003 году было больше, чем дней абсолютно закрытых тропосферными облаками. Известно, что пик активности серебристых облаков приходится на июнь-июль. И если данные наших наблюдений за 2001 и 2002 годы подтверждают это, то данные за 2003 год неожиданны. Число майских наблюдений серебристых облаков превышают июньские на 3 случая. Это как раз можно объяснить погодными условиями (15 ясных дней в мае против 7 в июне, а также 10 полностью облачных дней в мае против 13 в июне). Хотя не всегда такой вывод очевиден. Так, например, мною не зарегистрировано ни одного случая появления серебристых облаков в 2003 году в августе. Хотя, по таблице видно, что погодные условия в этом месяце были неплохие, Чем это можно объяснить? На этот вопрос у нас нет однозначного ответа. Вообще август не считается месяцем активного появления серебристых облаков. В 2002 году мною также в августе серебристые облака не наблюдались, а в 2001 году наблюдались лишь один раз. В то же время, я располагаю данными, что в августе 2003 года значительное количество появлений серебристых облаков наблюдалось в г.Москва и в г.Воронеже (данные интернет). В первые за эти годы мною наблюдались серебристые облака в сентябре месяце. По книжным источникам общее количество наблюдений серебристых облаков за сезон может быть от 20 до 30 раз. Данные наблюдений за 2003 год соответствуют этим цифрам. Данные за 2001 и 2002 сильно отличаются от нормы. Такую разницу можно попытаться объяснить совокупностью нескольких причин: погодными условиями (мы располагаем косвенными данными о плохих метеоусловиях за май-июнь 2002 года), возможными не детальными осмотрами сумеречного сегмента в 2001 и 2002 годах. Но есть вероятность, что в те годы по какой-либо причине было просто меньше появлений серебристых облаков по сравнению со среднестатистическими данными. Этот факт мы пока объяснить не имеем возможности. Наблюдения последующих лет и точные метеоданные могут нам сделать какие-либо более определенные выводы.

Морфологические формы серебристых облаков и их изменение.

По данным 2001 года распределение серебристых облаков по формам было следующим: флер 2 раза, полосы 2 раза, волны 1 раз, вихри 1 раз.
По данным 2002 года все наблюдавшиеся серебристые облака принадлежали к одному типу - полосы.
Видим, что за 2001 год даже при небольшом числе наблюдений имеется разнообразие морфологических форм: имеются все 4 типа облаков. Как мы увидим дальше, в 2003 году также наблюдались серебристые облака всех основных типов. В этом смысле выделяется 2002 год: лишь один тип. Следует заметить, что наиболее часто наблюдались волны (20 раз) и полосы (16 раз). Достаточно часто наблюдался флер (12 раз). Вихри наблюдались лишь 2 раза. Вихри вообще очень редкий тип серебристых облаков. Кроме 2 наблюдений 2003 года, у нас имеется только 1 наблюдение 2001 года. Самым распространенным типом за все годы наблюдений показал себя тип полосы. Интересно выглядит распределение форм серебристых облаков за 2003 год по месяцам. В мае чаще всего наблюдался флер (7 раз). Полосы чаще наблюдались в июне и июле (6 и 8 раз соответственно). Распределение типа волны более равномерно: по 6 раз в мае и июне, 8 раз в июле. Есть ли в этом закономерность или это случайность, покажут будущие наблюдения.
За 2001 и 2002 годы я не наблюдал ни одного изменения в форме серебристых облаков. За 2003 год мною зарегистрировано большое количество изменений форм.
Изменения форм серебристых облаков происходило не равномерно. Сентябрьское наблюдение было кратковременным и без изменений. Из 8 майских наблюдений изменение форм серебристых облаков происходило при трех наблюдениях. Это изменение форм происходило очень медленно. Из пяти июньских наблюдений в трех происходили изменения форм. При чем изменение форм серебристых облаков происходило очень быстро и при большом количестве изменений форм. Из 9 наблюдений июля изменения форм наблюдались в двух наблюдениях. Изменения форм серебристых облаков в июне и в июле в основном происходили очень быстро, в течение нескольких минут. Рекордными по количеству изменений морфологических форм явились наблюдения 5.06, 15.06, 24.06 и 4.07. Таким образом, июнь сильно выделяется на фоне остальных месяцев по количеству изменения морфологических форм серебристых облаков и их интенсивности. Что может влиять на интенсивность изменения форм? Наверное, именно в июне на высотах образования серебристых облаков, в мезосфере, из-за восходящих токов воздуха господствуют сильные ветра. Или это каким - то образом связано с наибольшим нагреванием воздушных масс северного полушария Земли в это время, в связи с тем, что здесь наступают дни самого высокого положения Солнца в верхней кульминации?

Яркость серебристых облаков.

За 2003 год мною построен также график яркости серебристых облаков по дням. Рассматривая этот график, можно сделать интересные выводы. Майские серебристые облака имеют 1 и 2 классы яркости. Яркость июньских и июльских облаков возрастает. Здесь имеются 2 пика (24.06 и 23.07) пятибалльных облаков и один пик (5.07) четырехбалльных облаков. В 6 наблюдениях яркость облаков достигала 3 баллов, 1 раз - 2 балла, 4 раза - 1 балл.
Если сравнить этот график с тем, как изменялась форма серебристых облаков то видно, что в основном яркость облаков 1 и 2 балла бывает при флере, что в общем закономерно, исходя из самой структуры этого типа облаков. Отсюда и вытекает, что в мае, когда по нашим наблюдениям 2003 года, преобладал флер, яркость серебристых облаков мала. Также замечено, что в те дни, когда наблюдались облака яркости 3, 4 и 5 баллов, был не один тип облаков, а 2, 3 и больше. Исключение составляет наблюдение 26.07, когда наблюдались лишь полосы резкоочерченные, но яркость облаков достигала 3 баллов. Но при этом они имели необычный оранжевый оттенок. Интересно, что это не первый случай наблюдения таких серебристых облаков. Первый раз облака с необычным оранжевым оттенком я наблюдал 12.07.2002 года. В литературе подобных описаний я не встречал. Я заметил, что при этих двух наблюдениях облака находились низко над горизонтом. То есть лучи света проходили через нижние, плотные, возможно сильно запыленные слои атмосферы. Этим и объясняется оранжевый оттенок облаков.

Время появления и исчезновения, продолжительность серебристых облаков

Время появления и исчезновения серебристых облаков в 2003 году было весьма разнообразным. Например, продолжительность видимости серебристых облаков нарастала с мая по июль. В основном, появление серебристых облаков с мая по июль было в пределах от 23ч. 00мин. до 01ч. 15 мин. Исчезновение происходило в разные месяцы в разное время. В мае облака исчезали от 23ч.50 мин. до 02ч.00 мин., в июне от 01:13 до 03:40, в июле от 01:43 до 04:35. Таким образом, средняя продолжительность наблюдения серебристых облаков в разные месяцы различна. Это 65,42 минуты в мае, 172 минуты в июне, 230,75 в июле. Единственное наблюдение сентября продолжалось 20 минут.

Глубина погружения Солнца под горизонт при наблюдениях серебристых облаков.

Физическая сущность сумерек заключается в том, что после захода Солнца или перед его восходом, поверхность Земли находится в тени, но некоторое время получает свет, рассеянный теми слоями атмосферы, которые расположены над горизонтом места наблюдения, и которые еще освещаются прямыми солнечными лучами. Чем ниже под горизонт опускается Солнце, тем выше в атмосферу поднимается тень Земли, и тем меньшая часть атмосферы освещается прямыми солнечными лучами. Количество рассеянного света, доходящего до поверхности Земли, уменьшается, так как он поступает от все более высоких и более разреженных слоев атмосферы. При погружении Солнца на 18* начинается астрономическая ночь. По книжным источникам, чаще всего серебристые облака наблюдаются при погружении Солнца на 6-16*. Учитывая атмосферную рефракцию, предполагается возможным наблюдение серебристых облаков при погружении Солнца под горизонт до 19,5*. В то же время считается, что при погружении Солнца на угол меньше 6*, серебристые облака заметить очень сложно, так как небо еще светлое.
Мною отмечалось время появления и исчезновения серебристых облаков. Далее по следующей формуле:

sin h =cos*(t+∆t) *cos f*cos δ+sin f*sin δ, где

sin h- угол погружения Солнца на определённый момент времени,
f-географическая широта места наблюдения серебристых облаков,
δ- склонение Солнца на наблюдаемую дату,
∆t-время от момента захода Солнца до момента наблюдения серебристых облаков в угловой мере,
t-часовой угол Солнца в момент захода Солнца. Его можно определить по формуле: cos t=(cos 90˚51́ - sin f * sin δ).
Cos f * cos δ
В этой формуле учтена средняя рефракция в горизонте и угловой диаметр Солнца.
Рассчитывалось угловое погружение Солнца на моменты появления и исчезновения серебристых облаков.

Данный график демонстрирует, что в сентябре и в основном в мае исчезновение серебристых облаков происходило до нижней кульминации Солнца. В июле в основном исчезновение облаков происходило после нижней кульминации Солнца. В июне картина смешанная. Видим, что серебристые облака появлялись при значениях углового погружения Солнца от 6,1 до 12,37* (среднее значение за год 8,86*). Исчезали серебристые облака при значениях углового погружения от 3,17 до 17,09* (среднее значение 7,45*). Интересно, что все появления серебристых облаков произошли при погружении Солнца под горизонт более чем на 6*. Исчезли же серебристые облака из 23 наблюдений в восьми случаях, когда угловое погружение Солнца составляло от 3,17 до 4,65*: 2 наблюдения в июне и 6 в июле. Есть ли здесь какая-то закономерность или это просто случайность? Однозначного ответа на этот вопрос у нас нет, так как данные за один год.

Высота серебристых облаков над горизонтом.


По этим графикам можно проследить, что изменение максимальной высоты в разные дни происходит неодинаково. Иногда она остается постоянной.
Меня заинтересовало появление серебристых облаков вне зоны традиционной видимости, а именно те случаи, когда серебристые облака обнаруживаются в зените и даже переходят за него. В 2001 году таких появлений серебристых облаков не зафиксировано. Зато в 2002 году из 5 наблюдений в 4 серебристые облака имели аномальное расположение над горизонтом: 2 раза доходили до зенита и 2 раза переходили за него. В 2003 зафиксировано 3 интересных случая: 4.07 облака доходили до зенита, 29.09 облака доходили до 80* над горизонтом. А 24.06 я наблюдал уникальное явление: облака не только доходили до зенита, но переваливали его на целых 52*. Ничего подобного я до сих пор не наблюдал. Насчет того, что это были все-таки серебристые облака, а не перистые, я уверен, так как они совсем не ослабляли блеск звезд.
Для того, чтобы серебристые облака наблюдались в зените и переходили за него, нужны определенные условия. Солнце должно погрузиться на очень малую глубину. 29.09 облака доходили до 80* при погружении Солнца на 11, 71*. 4.07 облака достигли зенита при погружении Солнца на 10,07*. 24.06 облака достигли зенита при погружении Солнца на 8,75*, перевалили за зенит на 40* при глубине погружении Солнца 6,61*, перевалили за зенит на 52* при погружении Солнца 6,15*. Наблюдения 24.06 показывают, что при уменьшении погружения Солнца возрастает их высота. И все-таки наблюдения серебристых облаков в зените и за ним происходили при сравнительно больших угловых погружениях Солнца.

Расположение серебристых облаков по азимуту

Регистрируя азимуты крайних точек серебристых облаков, я предполагал выявить некоторые закономерности их расположения на сумеречном сегменте в зависимости от времени и даты наблюдения. По полученым данным были построены графики изменения азимута в течение ночи и за год.


Видим, что максимальную среднюю протяженность по азимуту серебристые облака имели в июне (105,5*). Отдельно по датам выделились своей протяженностью облака, наблюдавшиеся 4.07 (180*) и 25.05 (140*). На графике максимальной протяженности серебристых облаков хорошо заметен пик с двумя вершинами по протяженности серебристых облаков по азимуту с конца мая по начало июля.
В течение сезона наблюдений с мая по июль был замечен сдвиг расположения серебристых облаков от точки запада к точке востока: в мае от 250* до 40*, в июне от 250* до 55*, в июле от 305* до 125*. Таким образом максимальное удаление серебристых облаков за точку запада в сторону юга было 20*, а за точку востока в сторону юга - 35*. Сдвиг расположения серебристых облаков с мая по июль можно объяснить более длительными наблюдениями июля (до 3-4 часов утра). Но на это также могли повлиять особенности погружения Солнца под горизонт. В июне-июле, ближе к дню летнего солнцестояния, траектория погружения Солнца более пологая, в мае и особенно в сентябре погружение Солнца происходит по более крутой траектории.

Заключение

За 2001-2003 годы мной был собран большой фактический материал по наблюдению серебристых облаков в п.Ува Удмуртской республики (географическая широта 56,98*, географическая долгота 52,12*). В 2001-2002 году проводились синоптические наблюдения серебристых облаков. В 2003 году к ним добавились измерения азимута, высоты серебристых облаков над горизонтом и вычисление углового погружения Солнца под горизонт. В 2001 и 2003 году проводилось фотографирование серебристых облаков.
Подводя итоги наблюдения серебристых облаков за 2001-2003 годы, можно отметить, что выявились следующие закономерности:
-Серебристые облака наблюдались в основном с мая по сентябрь с пиком в июне-июле.
-Яркость серебристых облаков зависит от морфологической формы. Наименее ярки облака типа флер - их яркость составляет 1-2 балла. Случаи наблюдения серебристых облаков яркости 4-5 баллов совпадают с большим количеством наблюдаемых в течение ночи морфологических форм и их быстрым изменением.
-Наиболее ярко выраженное изменение форм серебристых облаков происходит в июне.
-Серебристые облака типа флер чаще наблюдаются в мае.
-Длительность наблюдений серебристых облаков возрастает с мая по июль.
-Угловое погружение на начало наблюдения серебристых облаков в среднем за год составило -8,86˚, на конец наблюдения - 7,45˚. Минимальное угловое погружение Солнца при наблюдении серебристых облаков составило -3,17˚, максимальное - 17,09*.
-В мае серебристые облака исчезают до нижней кульминации Солнца, в июле после кульминации.
-Среди наблюдений 2001-2003 года преобладает морфологическая форма облаков - полосы.
-В июне-июле наблюдаются наиболее протяженные по азимуту серебристые облака.
-Серебристые облака, наблюдаемые в июле обладают большей контрастностью.
Мною наблюдались интересные появления серебристых облаков в зените и случаи перехода облаков за зенит. 2 раза я наблюдал серебристые облака необычного оранжевого оттенка.
В то же время непонятным пока остается большая разница в количестве серебристых облаков за 2001-2002 годы и за 2003 год. Нет точного объяснения ярко выраженному изменению форм в июле и особенно июне 2003 года. Также, представляя фактические данные за 2003 год по высоте и азимуту, я не решился сделать обоснованные выводы. Считаю, что пока не располагаю достаточным количеством данных по этим вопросам. Чтобы сделать глубокие выводы, нужно располагать фактическим материалом по крайней мере за 2 года. Поэтому, работу по данному направлению предполагаю продолжить.

Категория: наблюдения | Добавил: БулдаковСергей (06.08.2008) | Автор: Ахметвалеев Вадим
Просмотров: 2280 | Рейтинг: 5.0/1

Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright Astroclub © 2017
Сайт управляется системой uCoz