Noční svítící oblaka (také známá jako mezosférická oblaka [1] nebo noční zářící oblaka [2] ) jsou poměrně vzácným atmosférickým jevem, extrémně řídkými oblaky [3] , které se vyskytují v mezosféře pod mezopauzou (ve výšce 76–85 km nad zemský povrch) a jsou viditelné za hlubokého soumraku , těsně po západu slunce nebo před východem slunce. Jsou pozorovány během letních měsíců v zeměpisných šířkách mezi 43° a 65° [4] (severní a jižní šířky). Bylo možné prokázat, že k podobným jevům dochází i na jiných planetách, zejména na Marsu .
Jako nezávislý fenomén je vyzdvihl V.K. Tserasky . Noční svítící mraky studovali V.V. Sharonov a N.I. Grishin .
Toto jsou nejvyšší mraky v zemské atmosféře ; vznikají v mezosféře ve výšce asi 85 km podle jednoho zdroje [4] a ve výškách 75-95 km, v průměru - 82 km, podle jiného zdroje [5] a jsou viditelné pouze při osvětlení Sluncem když je ve výšce 6-16° pod obzorem [6] , přičemž spodní vrstvy atmosféry jsou v zemském stínu; ve dne z povrchu Země většinou nejsou vidět, s výjimkou úplného zatmění Slunce (viz níže), z vesmíru je za určitých podmínek lze pozorovat i na denní straně Země [6 ] . Nejčastěji se na severní polokouli objevují od května do září a například v zeměpisné šířce 56° nejčastěji - od posledních deseti dnů června do druhé dekády července [7] . Rozlišování mezosférických oblaků od troposférických mraků je poměrně jednoduché : ty druhé jsou viditelné na pozadí svítání jako tmavé a ty první jsou jasné a dokonce jakoby svítící, protože zapadající slunce může osvětlit pouze dostatečně vysoké objekty, jako je obloha. nebo mezosférické mraky. Optická hustota mezosférických mraků je zanedbatelná a často jimi prokukují hvězdy. Není divu, že tyto mraky jsou pozorovány hlavně za nejkratších nocí ve vysokých zeměpisných šířkách: právě za takových podmínek, kdy Slunce krátce zapadá a nedaleko pod obzorem, lze pozorovat objekty v mezosféře.
Noční svítící mraky byly studovány jak ze Země, tak z vesmíru, stejně jako raketovými sondami ; jsou příliš vysoké pro stratostaty . Satelit AIM , vypuštěný v dubnu 2007, studuje noční svítící mraky z oběžné dráhy.
Je pozoruhodné, že noční svítící mraky jsou jedním z hlavních zdrojů informací o pohybu vzdušných mas v horních vrstvách atmosféry. Noční svítící mraky se v horních vrstvách atmosféry pohybují extrémně rychle – jejich průměrná rychlost je asi 27,8 metru za sekundu [8] .
Povaha nočních svítících mraků není zcela objasněna. Bylo navrženo, že jsou složeny ze sopečného nebo meteorického prachu [4] , ale z dat družice UARS je známo, že se skládají hlavně z vodního ledu .
Noční svítící mraky jsou relativně mladým jevem – poprvé byly hlášeny v roce 1885 , krátce po erupci Krakatau [9] , a bylo naznačeno, že mohou souviset se změnou klimatu.
Za první pozorovatele noctilucentních mraků je považován T. Backhouse (Backhouse TW), který je pozoroval 8. června 1885 v Kissingenu (Německo), Privatdozent Moskevské univerzity Vitold Karlovich Tserasky [10] , který je pozoroval 12. června [ 11] 1885, a také Otto Jesse v Německu, V. Laska v Rakousko-Uhersku a E. Hartwig v Rusku [5] je pozorovali ve stejném měsíci . Tserasky pozoroval noční svítící mraky na obloze před úsvitem a všiml si, že tyto mraky, které jasně vystupovaly na pozadí soumrakové oblohy, se staly zcela neviditelnými, když se dostaly za soumrakovou část oblohy. Říkal jim „noční svítící mraky“. V. K. Tserasky spolu s astronomem z Pulkovské observatoře A. A. Belopolským, který v té době pracoval na moskevské observatoři, studovali noctilucentní mraky a určovali jejich výšku, která se podle jeho pozorování pohybovala od 73 do 83 km. Tuto hodnotu potvrdil o tři roky později německý meteorolog Otto Jesse.
Německý fyzik Friedrich Kohlrausch navrhl v roce 1887 hypotézu o vzniku nočních svítících mraků v důsledku sopečné činnosti [5] .
V den pádu tunguzského meteoritu , 30. června 1908, byl na 40 místech v Rusku a západní Evropě zaznamenán výskyt neobvykle jasných nočních mraků [5] . Badatel tunguzského meteoritu L. A. Kulik v roce 1926 navrhl meteoro-meteoritovou hypotézu vzniku stříbřitých mraků [12] [5] , podle níž jsou částice meteorů, které dopadly do zemské atmosféry, zárodky kondenzace vodní páry. Tato teorie však nevysvětluje výskyt nočních svítících oblaků v omezeném rozsahu nadmořských výšek (asi 82-83 kilometrů), jejich výskyt pouze v létě ve středních zeměpisných šířkách a nevysvětluje jejich charakteristickou jemnou strukturu, srovnatelnou s cirrovými oblaky . .
V roce 1952 předložil I. A. Chvostikov hypotézu zvanou kondenzační (neboli ledová), podle níž mají noctilucentní oblaka podobnou strukturu jako cirry, skládající se z ledových krystalků. V. A. Bronshten v roce 1958 vysvětlil důvod [10] sezónního výskytu těchto oblaků a důvod jejich výskytu v určitých zeměpisných šířkách [13] a o něco dříve (v roce 1950) nezávisle na L. A. Kulikovi předložil hypotézu o meteorická povaha částic, sloužících jako jádra pro kondenzaci krystalů vodního ledu při tvorbě nočních svítících mraků.
V roce 1955 navrhl N. I. Grishin morfologickou klasifikaci forem noctilucentních oblaků [14] , na jejímž základě vznikla mezinárodní klasifikace.
V současné době není v současné době zcela jasný charakter vzhledu v takové výšce v dostatečném množství vodní páry nutné pro vznik noctilucentní oblačnosti. Podle jedné hypotézy se ve středních zeměpisných šířkách v létě ve výškách 25–30 kilometrů tvoří vzestupné vzdušné proudy, které přenášejí vodní páru do oblasti mezopauzy, kde pára zamrzá a tvoří noční svítící oblaka. Zároveň byla prokázána skutečnost nárůstu vlhkosti v těchto ročních obdobích, v těchto zeměpisných šířkách a na úrovni, kde se tvoří noční svítící oblačnost [10] . Podle jiné hypotézy, nazvané „sluneční déšť“ a vyjádřené norským badatelem L. Vegardem v roce 1933 a teoreticky podložené v roce 1961 Francouzem C. de Tourvillem, vzniká v těchto výškách vodní pára při interakci atomů vodíku [15]. letící k Zemi ze Slunce s atomy kyslíku horních vrstev zemské atmosféry. Tato hypotéza však plně nevysvětluje zvýšenou vlhkost v mezopauze nezbytnou pro vznik noctilucentní oblačnosti.
Existují další hypotézy pro pronikání vodní páry do horní mezosféry. Například hypotéza předložená profesorem L. Frankem z Iowské státní univerzity, ruským výzkumníkem V. N. Lebedintsem a některými dalšími, podle nichž minikomety zásobují oblast mezopauzy dostatečným množstvím vodní páry k vytvoření nočních svítících oblaků.
Otázka povahy částic, které slouží jako jádra kondenzace krystalů vodního ledu při tvorbě stříbřitých oblaků, zůstává zcela nevyjasněna: částice sopečného prachu, krystaly mořské soli nebo částice meteorů. V současnosti je dávána přednost hypotéze o kosmickém původu kondenzačních jader [16] . V tomto ohledu se pokusili najít korelaci mezi výskytem noctilucentních mraků a intenzitou meteorických dešťů dopadajících na Zemi.
Ve dnech 18. – 19. března 1965 poprvé pozoroval noctilující oblaka z vesmíru A. A. Leonov [5] . Později byly noctilucentní mraky často pozorovány z vesmírných stanic Saljut [6] , například koncem roku 1977 - začátkem roku 1978 po dobu 13 dnů byly pozorovány ze stanice Saljut-6 nad jižní polokoulí [5] .
V roce 1977 studoval kosmonaut G. M. Grechko na orbitální stanici noční svítící oblaka nad Antarktidou . Současně byly v Antarktidě prováděny starty geofyzikálních raket. Po zpracování zobecněných výsledků se dospělo k závěru, že noční svítící oblaka vznikají při určitých teplotách v důsledku namrzání vlhkosti na prachu [17] .
V roce 1978 bylo navrženo, že noční svítící oblaka jsou optickým efektem podobným své povaze přeludům .
Noční svítící mraky byly pozorovány během úplného zatmění Slunce 31. července 1981 v Tomsku [18] .
Některé zdroje [19] uvádějí, že stále neexistuje žádný fyzikální model vysvětlující vysokorychlostní charakteristiky pohybu [20] noctilucentních mraků.
Jiné zdroje [21] popisují fyzikální modely, které berou v úvahu procesy vzniku těchto oblaků a umožňují vytvořit počítačovou „fotografii“ noctilucentních oblaků .
V roce 2012, po 5 letech provozu družice AIM , byla zveřejněna nová hypotéza o povaze výskytu nočních svítících oblaků, která dokázala vysvětlit, proč se mraky objevily před 130 lety a nebyly dříve pozorovány. Nejpravděpodobnějším mechanismem vzniku ledových krystalků ve výškách 70–90 km nad mořem je vysoká koncentrace metanu v zemské atmosféře. Tento lehký plyn může díky konvekčním proudům stoupat do výšek až 80 km. Tam se metan při interakci s meteorickým prachem mění na ledové krystaly [22] [23] .
Velká pole nočních svítících mraků bylo možné pozorovat v noci z 15. na 16. června 2013 nad Eurasií od Běloruska [24] po Krasnojarsk [25] . Je pozoruhodné, že v mediální sféře byla tato událost nazvána „ polární záře nad Čeljabinskem “ [26] , což není správné a mnohé uvádí v omyl: pozorovaným jevem nebyly nic jiného než noční svítící mraky [27] .
Ve Stockholmu , Švédsko
V Estonsku
Ve Vyborgu , Leningradská oblast
Na předměstí
Poblíž Petrohradu
V Nižním Novgorodu
Mesosférické (stříbrné) mraky na obloze nad Jakutskem, červenec 2021
Stříbrné mraky. Moskevská oblast, Nakhabino
| Mraky | |
|---|---|
| "Přízemní" | |
| nižší úroveň | |
| střední vrstva | |
| Horní patro | |
| vertikální rozvoj | |
| jiný | |
