Явления связанные с атмосферой. Электрические и оптические явления в атмосфере

Мир атмосферных явлений очень богат. Он может быть как и прекрасен, так и ужасен. Поэтому знать их природу, саму суть явления, которое мы наблюдаем, уметь предвидеть возможные негативные последствия - это важный багаж знаний, который поможет больше понимать то, что происходит вокруг. Весь спектр необычных природных явлений в атмосфере Земли в одной статье конечно не опишешь, но попробуем рассказать о самых странных, непривычных и пугающих.

С приближением атмосферного фронта или с энергичным переносом воздуха из отдаленных районов, с подветренной стороны горных хребтов, за хребтами и отдельными вершинами на высоте от двух до пятнадцати километров иногда можно увидеть редкое природное явление - лентикулярные или линзовидные облака. Учитывая характерную форму и то, что они не двигаются, сколь бы ни был силён ветер, их появление люди часто связывают с доказательством присутствия инопланетян на нашей планете. Действительно, очень напоминают кадры из фильма «День независимости», не правда ли?

На самом деле сильные горизонтальные потоки воздуха, натыкаются на горные препятствия и образуют воздушные волны над вершинами гор. В результате, в воздухе происходит конденсация водяных паров при достижении высоты точки росы и испарения при нисходящем движении воздуха. Поэтому облака не меняют своего положения в пространстве, а стоят в небе, как вкопанные.

Когда видишь в небе вот такое светящееся кольцо вокруг солнца или луны, то невольно становится страшновато. Такое зрелище действительно выглядит зловеще. Эффект редкий, с непривычки можно и в религию ударится. Не даром в старину это явление считалось дурным предзнаменованием. Особенно, если гало принимало форму креста или появлялись двойники светила. Образуется гало только при сильных морозах и повышенной влажности воздуха. При этих условиях в воздухе образовываются маленькие кристаллы льда, которые действуют как множество линз, отражая или преломляя источник света. Существует множество типов гало, их вид зависит от формы и расположения кристаллов льда, а также от источника света.

К примеру, на небе иногда можно увидеть несколько Солнц. Причиной этому всё те же ледяные кристаллы, зависшие в атмосфере и создающие эффект миллионов линз. Вода замерзает в верхних слоях атмосферы, превращаясь в маленькие, плоские, шестиугольные ледяные кристаллы льда. Плоскости этих кристаллов, кружась, постепенно опускаются на землю, ориентировано параллельно поверхности земли. На восходе или закате, луч зрения наблюдателя может проходить через эту самую плоскость, и каждый кристалл ведет себя как миниатюрная линза, преломляющая или отражающая солнечный свет.
Эффект преломления света ни миллионах частиц льда и приводит к явлению ложного солнца. В реале смотрится жутковато. Поверьте, впечатления от увиденного с годами не угаснет.

Если ночью в горах разжечь костер, выбрав погоду с низкими облаками и встав спиной к костру, то вокруг вашей головы появится цветной ореол, а на облаках - Ваша тень. Внутри будет находится голубоватое кольцо, снаружи - красноватое, далее кольца могут повторяться с меньшей интенсивностью. Такое явление и называется глорией. По сути это оптическое явление, наблюдаемое на облаках, которые расположены ниже наблюдателя или прямо перед ним в точке, прямо противоположной источнику освещения. На Востоке глорию называли "светом Будды". Возникающее таким образом цветное гало толковалось как степень просветления или же близости к божествам испытуемого, в частности - Будде.

На самом деле глория объясняется дифракцией света, и этот призрачный ореол ни что иное, как их собственная тень, сильно преувеличенная и отброшенная лучами солнца на ближайшие облака или туман. Степень увеличения будет тем больше, чем дальше стена тумана или облака. Неожиданное появление яркой гигантской глории производит сильное впечатление. Человек что-то делает, например, поднимает руку с ледорубом, и его тень в центре глории повторяет все его движения. Это явление впервые было описано по наблюдениям на г. Брокен в горном массиве Гарц в Средней Германии и поэтому еще получило название брокенского призрака.

Катящееся облако «Morning Glory».

Можете представить себе мощную волну, которая имеет единственный гребень и перемещается, не изменяя скорость или форму? Нет? Тогда смотрите – именно так выглядят Morning Glory, единственные облака, которые имеют собственное имя. Катящееся облако Morning Glory - это облако длинной до 1500 км, высотой 1-2 км и передвигающееся со скоростью до 40 км/ч. Возникают эти облака, в основном, у берегов Австралии, в местах с повышенной влажностью и повышенным атмосферным давлением. Физика тут такова: солнце нагревает переднюю часть облака и в нем возникает движение воздуха вверх, которое и закручивает облако.

Огненный торнадо - необычайное явление, возникающее на месте пожаров. Известен также как огненный дьявол или огненный вихрь. Это редкий феномен, при котором огонь в определенных условиях, зависящих от температуры и потоков воздуха, приобретает вертикальную завихренность. Вертикально вращающиеся столбы могут достигать от 10 до 65 метров в высоту, но только в последние несколько минут своего существования. А при определенном ветре могут быть еще выше.

Огненный смерч образуется, когда разрозненные очаги пожаров объединяются в один огромный костер. Воздух над ним нагревается, его плотность уменьшается и он поднимается вверх. Снизу на его место поступают холодные массы воздуха с периферии. Прибывший воздух тоже нагревается. И получается что-то подобное кузнечным мехам, качающим кислород. Образуются устойчивые центростремительные направленные потоки, ввинчивающиеся против часовой стрелки от земли на высоту до пяти километров. Возникает эффект дымовой трубы. Температура поднимается до 600˚С. Вихрь пламени горит до тех пор, пока не сгорит все, что может гореть.

Перламутровые и серебристые облака

Когда в Центрально-Европейской части России зима и большинство дней серы, промозглы и пасмурны, жители стран Скандинавии, а также Кольского полуострова, на протяжении всей второй половины января время от времени становятся свидетелями очень красивого и редкого природного явления - появления на небе перламутровых облаков. Эти облака возникают на высоте 22-30 км в холодных областях стратосферы, где температура ниже –78° С. Эти облака имеют радужную, перламутровую окраску. Такую цветовую гамму дают мелкие кристаллы воды и азотной кислоты примерно одинаковых размеров, составляющие облако и преломляющие солнечные лучи. Исследования перламутровых облаков очень затруднено, так как эти облака появляются в небе очень редко.

Что касается серебристых облаков, то впервые на них ученые обратили внимание в 1885 году, когда наблюдали их в большом количестве над всей Европой. По форме они напоминали обычные перистые облака, однако, в отличие от последних располагались на высотах от 75 до 90 километров. В дальнейшем было установлено, что такие облака возникают в средних широтах и чаще всего летом у нижней границы ионосферы. Более точный их адрес - мезосфера, точнее - мезопауза, где наблюдается крайне низкие температуры, доходящие до минус 140°С. В северном полушарии Земли период их видимости приходится на май – август. И эти прекрасные облака может наблюдать каждый желающий короткими летними ночами.

Серебристые облака - светлые прозрачные облака, (настолько прозрачные, что через них хорошо видны звезды) самые высокие облачные образования. Кроме того, серебристые облака обладают собственным свечением, т.е. всегда выглядят светлыми на фоне темного неба.

Длительные исследования серебристых облаков показали, что эти облака, состоят из мельчайших кристалликов льда. Весьма вероятно, что основой для образования этих кристалликов льда служат частицы метеорной пыли, проникающие в нашу атмосферу из космического пространства или образующиеся в результате разрушения в атмосфере метеорных частиц. Так как, чаще всего серебристые облака наблюдались после сильных, особенно катастрофических извержений, то есть гипотеза о том, что они обусловлены вулканическим пеплом. Это предположение подтверждается тем, что после таких сильных извержений, как извержение вулкана Кракатау в 1883 году, серебристые облака появлялись чаще всего. Очень яркие серебристые облака и светлые белые ночи отмечались после падения Тунгусского метеорита. Не исключаются, правда, антропогенные серебристые и перламутровые облака, возникающие в результате ядерных взрывов или работы реактивных двигателей самолетов.

Световой (или солнечный) столб

В ангийском варианте это звучит как «Light pillar». Солнечный столб – это вполне изученный оптический эффект, представляющий собой вертикальную полосу света, которая тянется ввысь от заходящего или восходящего солнца. Это явление вызывается шестиугольными плоскими или столбовидными ледяными кристаллами с почти горизонтальными параллельными плоскими поверхностями. Повисая в холодном воздухе, эти плоские кристаллы, преломляя солнечный свет, способны вызывать солнечный столб, вид которого зависит от взаимного расположения кристаллов.

Впрочем, не только Солнце может порождать дорожки света на небе. При наличии тех же условий, при которых световые столбы становятся видны около Солнца, их можно наблюдать около любого яркого объекта: Луны, Венеры, Юпитера и даже над уличным освещением.

Световой лес – очень выразительный оптический эффект, возникающий в морозной дымке при отражении источника света от снежинок имеющих форму ледяных пластинок. Данное явление можно увидеть лишь когда температура воздуха не менее -20С. Поэтому Световой лес чаще всего наблюдается в северных странах: в Финляндии, в Норвегии. В прошлом году один раз наблюдался и в Минске и один раз в Шереметьево.

Вымяобразные облака

Эти облака имеют причудливую форму, напоминающую вымя. При низкой высоте Солнца над горизонтом они могут приобретать серо-голубой, серо-розовый, золотистый и даже красноватый цвет. Появление этих облаков всегда предвещает грозовые штормы, причем сами облака могут находиться за несколько километров от очага грозы. В метеорологии «вымяобразные» облака носят название Mammatus .

Mammatus сохраняются на небе от нескольких минут до нескольких часов, постепенно исчезая вместе с угасающим грозовым штормом.

В США появление Mammatus раньше связывали с появлением торнадо, однако сейчас принято считать, что появление Mammatus не говорит о том, что вот-вот может появиться торнадо или смерч. Однако для грозовых штормов, порождающих ансамбли Mammatus, характерна высокая вероятность появления шаровых молний, а также сдвига ветра. Тем не менее, возникновение в небе Mammatus предвещает, что самая мощная и опасная часть грозы уже миновала.

Mammatus можно наблюдать и в средних широтах России, но довольно редко. Возникают обычно на затухающих грозовых штормах. Именно тот факт, что эти облака образуются на нисходящих движениях воздуха, и делает их уникальными, ведь как известно, облачность формируется при восходящих потоках.

Появляются, как стройные, горизонтальные спиралевидные завитки и выглядят просто нарисованными. Э то одно из наиболее редко встречающихся в природе формирований облаков. Продолжительность их «жизни» равна одной-двум минутам, именно поэтому увидеть их воочию – большая удача. Образуются на высоте приблизительно 5000 метров.)

В школе изучает тему «Оптические явления в атмосфере» 6 класс. Однако она представляет интерес не только для пытливого детского ума. в атмосфере, с одной стороны, объединяют радугу, изменение цвета неба во время рассветов и закатов, не раз виденные всеми. С другой - в их число входят таинственные миражи, ложные Луны и Солнца, впечатляющие гало, в прошлом наводившие ужас на людей. Механизм образования некоторых из них до конца остается непонятным и сегодня, однако общий принцип, по которому «живут» оптические явления в природе, современная физика хорошо изучила.

Воздушная оболочка

Атмосфера Земли представляет собой оболочку, состоящую из смеси газов и простирающуюся примерно на 100 км над уровнем моря. Плотность воздушного слоя меняется по мере удаления от земли: наибольшее ее значение у поверхности планеты, с высотой оно уменьшается. Атмосферу нельзя назвать статичным формированием. Слои газовой оболочки постоянно двигаются, перемешиваются. Меняются их характеристики: температура, плотность, скорость перемещения, прозрачность. Все эти нюансы оказывают влияние на солнечные лучи, устремляющиеся к поверхности планеты.

Оптическая система

Процессы, происходящие в атмосфере, а также ее состав способствуют поглощению, преломлению и отражению световых лучей. Часть их достигает цели — земной поверхности, другая рассеивается или же перенаправляется обратно в космическое пространство. В результате искривления и распада части лучей на спектр и так далее образуются разнообразные оптические явления в атмосфере.

Атмосферная оптика

Во времена, когда наука только зарождалась, люди объясняли оптические явления исходя из сложившихся представлений об устройстве Вселенной. Радуга соединяла человеческий мир с божественным, появление на небе двух ложных Солнц свидетельствовало о приближающихся катастрофах. Сегодня большинство феноменов, пугавших наших далеких предков, получило научное объяснение. Изучением подобных феноменов занимается атмосферная оптика. Оптические явления в атмосфере эта наука описывает, основываясь на законах физики. Она способна объяснить, днем, а во время захода и рассвета меняет цвет, как образуется радуга и откуда берутся миражи. Многочисленные исследования и эксперименты сегодня позволяют понять такие оптические явления в природе, как появление светящихся крестов, Фата-моргана, радужные гало.

Синее небо

Цвет неба настолько привычен, что мы редко задумываемся, почему он такой. Тем не менее физикам ответ хорошо известен. Ньютон доказал, что при определенных условиях раскладывается на спектр. При прохождении атмосферы его часть, соответствующая синему цвету, рассеивается лучше. Красный участок характеризуется большей длинной волны и уступает фиолетовому по степени рассеивания в 16 раз.

При этом небо мы видим не фиолетовым, а голубым. Причина этого кроется в особенностях устройства сетчатки и соотношении участков спектра в солнечном свете. Наши глаза более чувствительны к синему, а фиолетовый участок в спектре светила менее интенсивный, чем синий.

Алый закат

Когда люди разобрались, оптические явления перестали быть для них свидетельством или предзнаменованием грозных событий. Однако научный подход не мешает получать от красочных закатов и нежных рассветов. Яркие красные и оранжевые цвета вместе с розовым и голубым постепенно уступают ночной темноте или утреннему свету. Невозможно наблюдать два одинаковых рассвета или заката. А причина этого кроется во все той же подвижности атмосферных слоев и смене погодных условий.

Во время закатов и рассветов солнечные лучи преодолевают более длинный путь до поверхности, чем днем. В результате рассеянный фиолетовый, синий и зеленый уходят в стороны, а прямой свет окрашивается в красный и оранжевый. Свою лепту в картину заката и рассвета вносят облака, пыль или частички льда, взвешенные в воздухе. Свет преломляется, проходя через них, и окрашивает небо в самые разные оттенки. На противоположном от Солнца участке горизонта нередко можно наблюдать так называемый Пояс Венеры — розовую полосу, разделяющую ночное темное небо и голубое дневное. Красивое оптическое явление, названное в честь римской богини любви, видно перед рассветом и после заката.

Радужный мост

Пожалуй, никакие другие световые явления в атмосфере не вызывают в памяти столько мифологических сюжетов и сказочных образов, сколько связаны с радугой. Дуга или окружность, состоящая из семи цветов, каждому известна с детства. Красивое атмосферное явление, возникающее во время дождя, когда солнечные лучи проходят сквозь капли, завораживает даже тех, кто досконально изучил его природу.

А физика радуги сегодня ни для кого не секрет. Солнечный свет, преломляясь каплями дождя или тумана, расщепляется. В результате наблюдатель видит семь цветов спектра, от красного до фиолетового. Границы между ними определить невозможно. Цвета плавно переходят друг в друга через несколько оттенков.

При наблюдении радуги солнце всегда располагается за спиной человека. Центр улыбки Ириды (так называли радугу древние греки) располагается на линии, проходящей через наблюдателя и дневное светило. Обычно радуга предстает в виде полуокружности. Ее размер и форма зависят от положения Солнца и точки, в которой находится наблюдатель. Чем выше светило над горизонтом, тем ниже опускается окружность возможного появления радуги. Когда Солнце преодолевает отметку в 42º над горизонтом, наблюдатель на поверхности Земли не может увидеть радугу. Чем выше над уровнем моря располагается человек, желающий полюбоваться улыбкой Ириды, тем вероятнее, что он увидит не дугу, но окружность.

Двойная, узкая и широкая радуга

Нередко вместе с основной можно увидеть так называемую побочную радугу. Если первая образуется в результате однократного отражения света, то вторая является результатом двойного. Кроме того, основная радуга отличается определенным порядком цветов: красный располагается на внешней стороне, а фиолетовый — на внутренней, которая ближе к поверхности Земли. Побочный же «мостик» представляет собой обратный по последовательности спектр: фиолетовый оказывается вверху. Происходит так потому, что при двойном отражении из капли дождя лучи выходят под другими углами.

Радуги различаются по интенсивности цвета и ширине. Самые яркие и довольно узкие появляются после летней грозы. Большие капли, характерные для такого дождя, рождают хорошо заметную радугу с отчетливо различимыми цветами. Малые капли дают более расплывчатую и менее заметную радугу.

Оптические явления в атмосфере: полярное сияние

Одно из самых красивых атмосферных оптических явлений — полярное сияние. Оно характерно для всех планет, обладающих магнитосферой. На Земле полярные сияния наблюдаются в высоких широтах обоих полушарий, в зонах, окружающих магнитные полюса планеты. Чаще всего можно видеть зеленоватое или сине-зеленое свечение, иногда дополненное по краям всполохами красного и розового. Интенсивное полярное сияние по форме напоминает ленты или складки ткани, при затухании превращающиеся в пятна. Полосы высотой в несколько сотен километров хорошо выделяются по нижнему краю на фоне темного неба. Верхняя граница полярного сияния теряется в вышине.

Эти красивые оптические явления в атмосфере еще хранят свои тайны от людей: до конца не изучен механизм возникновения некоторых видов свечения, причина возникающего во время резких всполохов треска. Однако общая картина формирования полярных сияний сегодня известна. Небо над северным и южным полюсами украшается зеленовато-розовым свечением, когда заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с атомами верхних слоев земной атмосферы. Последние в результате взаимодействия получают дополнительную энергию и испускают ее в виде света.

Гало

Солнце и Луна нередко предстают перед нами окруженные свечением, напоминающим нимб. Это гало — хорошо заметное кольцо вокруг источника света. В атмосфере чаще всего оно образуется благодаря мельчайшим частичкам льда, составляющим высоко над Землей. В зависимости от формы и размеров кристаллов меняются характеристики явления. Часто гало приобретает вид радужного круга в результате разложения светового луча на спектр.

Интересная разновидность явления носит название паргелий. В результате преломления света в кристаллах льда на уровне Солнца образуется два светлых пятна, напоминающих дневное светило. В исторических хрониках можно встретить описания этого феномена. В прошлом оно часто считалось предвестником грозных событий.

Мираж

Миражи — это тоже оптические явления в атмосфере. Они возникают в результате преломления света на границе между значительно различающимися по плотности слоями воздуха. В литературе описано множество случаев, когда путник в пустыне видел оазисы или даже города и замки, которых быть поблизости не могло. Чаще всего это «нижние» миражи. Они возникают над ровной поверхностью (пустыня, асфальт) и представляют собой отраженное изображение неба, кажущееся наблюдателю водоемом.

Так называемые верхние миражи встречаются реже. Они образуются над холодной поверхностью. Верхние миражи бывают прямыми и перевернутыми, иногда совмещают оба положения. Самым известным представителем этих оптических феноменов является Фата-моргана. Это сложный мираж, совмещающий сразу несколько типов отражений. Перед наблюдателем предстают реально существующие объекты, многократно отраженные и перемешенные.

Атмосферное электричество

Электрические и оптические явления в атмосфере нередко упоминаются вместе, хотя причины их возникновения различны. Поляризация облаков и образование молний связаны с процессами, протекающими в тропосфере и ионосфере. Гигантские искровые разряды формируются обычно во время грозы. Молнии возникают внутри облаков, могут ударять в землю. Они являются угрозой для жизни людей, и это одна из причин научного интереса к подобным явлениям. Некоторые свойства молний до сих пор остаются загадкой для исследователей. Сегодня неизвестна причина возникновения шаровых молний. Как и в случае с некоторыми аспектами теории полярных сияний и миражей, электрические феномены продолжают интриговать ученых.

Оптические явления в атмосфере, кратко описанные в статье, с каждым днем становятся все более понятными для физиков. При этом они, как и молнии, не перестают восхищать людей своей красотой, таинственностью и порой грандиозностью.

· Гроза – атмосферное явление, связанное с развитием мощных кучево-дождевых облаков, сопровождающееся многократными электрическими разрядами между облаками и земной поверхностью, звуковыми явлениями, сильными осадками, нередко с градом. Часто при грозе наблюдается усиление ветра до шквала, а иногда может появиться и смерч. Грозы зарождаются в мощных кучевых облаках на высоте 7–15 км, где наблюдаются температуры ниже – 15–20 0 С. Потенциальная энергия такого облака равна энергии взрыва мегатонной термоядерной бомбы. Электрические заряды грозового облака, питающие молнии, равны 10–100 Кл и разнесены на расстояния от 1 до 10 км, а электрические токи, создающие эти заряды, достигают 10–100 А.

· Молнии представляют собой гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, проявляющийся обычно яркой вспышкой света и сопровождающийся громом. Чаще молния возникает в кучевых дождевых облаках, но иногда в слоисто-дождевых облаках и смерчах. Они могут проходить в самих облаках, ударять в землю, а иногда (один случай из 100) может проходить разряд от земли к облаку. Большинство молний линейные, но наблюдаются и шаровые. Молния характеризуется токами в десятки тысяч ампер, скоростью 10 м/с, температурой более 25000 0 С и длительностью от десятых до сотых долей секунды.

· Шаровая молния , образующаяся нередко вслед за ударом линейной молнии, обладает большой удельной энергией. Длительность существо­вания шаровой молнии составляет от нескольких секунд до минут, а ее исчезно­вение может сопровождаться взрывом, разрушая стены, дымоходы при попадании в дома. Шаровая молния может проникнуть в помещение не только через открытое окно, форточку, но и через ничтожную щель или пробить стекло.

Молнии могут быть причиной тяжелых поражений и гибели людей, животных, пожаров, разрушений. Чаще прямым ударам молнии подвергаются сооружения, возвышающиеся над окружающими строениями. Например, неметаллические дымовые трубы, башни, пожарные депо и строения, одиночные деревья, стоящие на открытой местности. Часто молния поражает людей, не оставляя следов, может вызвать мгновенное трупное окоченение. Иногда молния, проникнув в помещение, снимает позолоту с картинных рам, обоев.

Опасны прямые удары молнии в воздушные линии связи с деревянными опорами, так как электрические заряды с проводов могут попасть на оконечную аппаратуру, вывести ее из строя, вызвать пожары, гибель людей. Прямые удары молнии опасны для линий электропередач, самолетов.

Чаще молния поражает людей, животных и растения на открытых местах, реже – в помещениях, еще реже в лесу под деревьями. В автомобиле человек лучше защищен от удара молнии, чем вне него. Дома с центральным отоплением и водопроводом лучше всего защищены от удара молнии. В частных домах надо заземлять металлическую крышу.

· Град – атмосферные осадки, обычно в теплое время года, в виде частичек плотного льда диаметром от 5 мм до 15 см, выпадающие вместе с ливневым дождем при грозе. Град наносит большой ущерб сельскому хозяйству, разрушая парники, теплицы, уничтожая растительность.

· Засуха – комплекс метеорологических факторов в виде продолжительного отсутствия осадков в сочетании с высокой температурой и понижением влажности воздуха, приводящий к нарушению водного баланса растений и вызывающий их угнетение или гибель. Засухи различают весенние, летние и осенние. Особенность почв в РБ такова, что осенние и летние засухи, даже небольшой длительности, приводят к резкому падению урожая, к лесным и торфяным пожарам.

· Продолжительные дожди и ливни также являются для РБ опасным стихийным бедствием. Переувлажнение почвы ведет к гибели урожая. Особенно опасны продолжительные дожди во время уборки урожая.

· Продолжительный дождь – жидкие атмосферные осадки, выпадающие непрерывно или почти непрерывно в течение нескольких суток, которые вызывают паводки, затопление и подтопление. В отдельные годы такие дожди наносят огромный ущерб экономике.

· Ливень – кратковременные атмосферные осадки большой интенсивности, обычно в виде дождя или мокрого снега.

Кроме выше названных в Республике Беларусь часто имеют место и такие опасные явления как гололед, на дорогах гололедица, заморозки, туман, сильный снегопад и др.

· Гололед – слой плотного льда, образующийся на земной поверхности и на предметах при намерзании переохлажденных капель дождя или тумана. Во время гололеда обычно происходят многочисленные дорожно-транспортные происшествия, а пешеходы получают различные травмы и увечья при падении. В РБ ежегодно получают травмы 780000 человек, из них 15% дети.

· Туман – скопление продуктов конденсации в виде капель или кристаллов, явление взвешенных в воздухе, непосредственно над поверхностью земли. Данное явление сопровождается значительным ухудшением видимости. В Республике Беларусь туман в летнее время бывает часто и является причиной роста дорожно-транспортных происшествий. Прекращение авиаперелетов из-за тумана наносит значительный экономический ущерб.

Эту статью я решил написать после того, как накануне ранним утром наблюдал интересный атмосферный оптический эффект – практически любой источник света отбрасывал в воздух световой столб. Небо было просто заполнено световыми колоннами! Довольно фантастическая, скажу я вам, картина. Вот мне и стало интересно, какие же еще бывают необычные и интересные атмосферные эффекты. Смотрим подборку и делимся в комментариях, кому посчастливилось наблюдать в небе что-то необычное.

Начнем с того, что я сам наблюдал утром – со Световых столбов .

Световые столбы могут образовываться как от естественных источников света (луна, солнце), так и от искусственных (прожекторы, уличные фонари и т.д.). Разгадка тайны их возникновения заключается в образовании в воздухе мельчайших плоских кристалликов льда, от которых отражается свет от источника. Такие кристаллики образуются, как правило, на больших высотах, но при низких температурах могут формироваться и в более низких слоях атмосферы. По этой причине световые столбы чаще можно наблюдать в морозные дни. Когда таких столбов много, выглядит это довольно эффектно. Так и кажется, что поднимешь голову вверх и увидишь летающую тарелку, из которой вырываются эти световые колонны. Жалко не было с собой фотокамеры, приходится выкладывать фото из просторов интернета.

Гало – это явление также связано с появлением в атмосфере ледяных кристалликов.

В какой-то степени гало можно сравнить с радугой – и в том и в другом случае появление необычного оптического эффекта связано с разложением света на составляющие (дисперсией). Но в случае с радугой разложение света происходит в капельках воды. А поскольку капли не отличаются разнообразием, то и радуги, в общем-то, довольно похожи друг на друга. Другое дело – гало. Поскольку ледяные кристаллики могут быть разнообразных форм и размеров и перемещаться в пространстве различными способами – падать, парить, кружить, то и видов гало существует довольно много (около ста), и наблюдать его можно не в определенной позиции, как радугу – стоя спиной к солнцу, а в различных частях неба. Но чаще всего гало представляют собой световой круг, в центре которого располагается солнце.

Частным случаем гало является паргелий , или, как его еще называют, ложное солнце. Выглядит это интересное атмосферное явление как световые пятна, похожие на солнце (ну или луну).

Огни святого Эльма .

Довольно интригующее название, не правда ли. Да и выглядит необычно – как светящиеся кисточки или огоньки на шпилях и остриях высоких зданий. В старину это явление частенько могли наблюдать моряки на концах мачт. Неудивительно, что появление этого атмосферного явления связывали с проявлением мистических или религиозных сил. Тем не менее, загадка этого природного явления давно разгадана. «Виной» всему является коронный разряд, возникающий при большой напряженности электрического поля в атмосфере. Поэтому частенько огни святого Эльма наблюдаются во время грозы.

Наблюдают их также и во время метелей или песчаных бурь, когда движущиеся с большой скоростью частицы электризуют атмосферу.

Очень необычный оптический эффект, за которым гоняются многие фотографы – зеленый луч – вспышка зеленого цвета над кромкой солнца в момент, когда оно скрывается за горизонтом или вот-вот появится.

Все, что нужно, чтобы его увидеть – это безоблачное небо, прозрачный воздух, открытое пространство (например, море) и непреодолимое желание поймать этот короткий миг. Объясняется разложением и преломлением лучей солнечного спектра, которые в большей степени проявляются у горизонта. Преломление (рефракция) увеличиваются от красного к фиолетовому цвету. От красного к фиолетовому увеличивается также и рассеивание лучей в атмосфере. Поэтому на закате мы часто наблюдаем красное солнце – остальные составляющие спектра рассеиваются. Поэтому когда солнце прячется за кромкой горизонта, в первую очередь скрываются от взора менее преломленные лучи красной части спектра. И если атмосфера достаточно чиста и спокойна, то на короткий миг становится видна зеленая часть спектра. Почему зеленая, а не фиолетовая, скажете вы, ведь рефракция фиолетового цвета, следуя вышеприведенной логике, должна проявляться в большей степени? Так и происходит на самом деле. Но сине-фиолетовая часть спектра рассеивается, не доходя до наблюдателя. Поэтому мы можем наблюдать некую «золотую середину» — зеленый луч.

Венцы. Вы их вполне могли наблюдать сами в туманную погоду. Это радужные круги вокруг источников света – фонарей, автомобильных фар.

Венцы можно наблюдать и вокруг естественных источников света (солнца, луны), когда они прикрыты легкой пеленой облаков. Самые красивые венцы образуются, когда облачность или туман состоят из мелких капелек одинакового размера. По мере увеличения капель размер радужных колец уменьшается вплоть до полного исчезновения. Это может служить предвестником ухудшения погоды. Объясняют появление венцов дифракцией света.

Частным случаем венцов является глория .

Также объясняется дифракцией света. Очень интересный оптический эффект, но наблюдать его можно только на достаточно большой высоте, например, в горах. В отличие от венцов, глория образуется в точке, противоположной источнику света на уровне наблюдателя. А поскольку на линии «источник света – глория» находится наблюдатель, который отбрасывает тень, то глория фактически представляет собой радужный ореол вокруг тени наблюдателя. На востоке это оптическое явление называют Светом Будды.

Двояковыпуклые облака (lenticular mammatus) – могут принимать вид висящих в небе мешочков или же тарелок.

Это атмосферное явление неподготовленный наблюдатель запросто может принять за нашествие пришельцев.

Конечно же, никакого отношения к пришельцам они не имеют, но от этого двояковыпуклые облака не становятся менее красивыми и завораживающими. Эти облака образуются между двумя воздушными слоями, либо в месте, где воздушный поток натыкается на препятствие, например, вершину горы.

Северное (или, правильнее было бы его называть, полярное ) сияние – все о нем знают, но не многие его видели.

Возникают в результате взаимодействия потока заряженных частиц, движущихся из космического пространства (так называемый солнечный ветер) с магнитным полем планеты. Я недаром написал «планеты», а не «Земли», т.к. полярные сияния зафиксированы и на других планетах солнечной системы. Наблюдать полярное сияние можно преимущественно в высоких широтах, причем обоих полушарий (поэтому правильнее называть это явление не «северное сияние», а «полярное сияние»). Но в периоды значительной солнечной активности география мест, где можно наблюдать это потрясающее зрелище, может значительно расширяться.

Мираж . Могу поспорить, что практически все сталкивались с этим явлением. Но, как это часто бывает, в повседневной суете и заботах мы не замечаем красоты и необычных проявлений, которые нам демонстрирует природа.

Вспомните, ведь наверняка вы не раз видели в жаркую погоду над самой поверхностью разогретого асфальта струящиеся потоки, как будто стремительный ручей на небольшом отдалении перерезает дорогу? Это и есть простейшая форма миража. В более красивых случаях можно наблюдать объекты, которые скрыты за горизонтом. Происходит это потому, что свет распространяется прямолинейно только в однородной среде. Когда же воздух, находящийся вблизи разогретой поверхности, нагревается, он становится неоднородным, и распространение световых лучей в такой воздушной среде становится криволинейным, возникает мнимое, несуществующее в данном месте изображение. Таким образом становится возможным как бы заглянуть за горизонт.

Различают несколько типов миражей, но самым необычным, безусловно, является Фата-Моргана (от итальянского fata Morgana – фея Моргана, которая по преданию жила на морском дне и заманивала при помощи миражей в свои сети незадачливых морских путешественников).

Этот мираж – набор нескольких различных миражей. Наблюдающие его могут видеть различные объекты, многократно отраженные и с различными искажениями.

Это далеко не полный список необычных и удивительных природных явлений. Газовая оболочка Земли – атмосфера – является своеобразной линзой планеты. Причем она неоднородна – более плотная у поверхности и более разреженная в верхних слоях, где-то более нагретая, где-то менее, где-то сухая, а где-то насыщенная влагой. Все это делает земную атмосферу источником поразительных в своей красоте и загадочности явлений. А нам остается лишь быть просто внимательными и не отворачиваться, когда природа хочет нам показать нечто удивительное.

Удачных вам экспериментов и наблюдений!

Наш мир в себе таит много необычных природных явлений. Есть такие, которые легко объясняются, но существуют и те, которые и современной науки понять не в силах. В этой статье рассмотрим подробней вторую их часть.

Козы Марокко, пасущиеся на деревьях

Интересно, что Марокко — это единственная страна в мире, в которой козы из-за небольшого количества травы залезают на деревья и там пасутся целыми стадами, при этом лакомясь плодами аргании. Эту удивительную картину можно обнаружить лишь на Среднем и Высоком Атласе, кроме того, между Агадиром и Эс-Суэйройи в долине Сус. Пастухи выгуливают своих коз, ходя между деревьями. Стоит отметить, что такие необычные каждый год привлекают тысячи любопытных туристов. При подобном глобальном поедании арганий каждый год собирается все меньше масла из этих орехов. А оно, как считается, в своем составе содержит различные омолаживающие микроэлементы. Сегодня ведется кампания по объявлению данного места заповедником.

Черное солнце Дании

В Дании также есть необычные природные явления. Так, весной около миллиона европейских скворцов слетаются в огромные стаи со всех окрестностей за час до захода солнца. Датчане этот процесс называют Черным Солнцем. За ним можно наблюдать в начале весны около болот западной Дании.

Скворцы прилетают с юга и проводят весь день на лугах, а вечером, после выделывания в небе коллективных пируэтов, устраиваются на ночь в тростнике на отдых.

Ползающие камни

Это удивительное действие, которое происходит в Долине Смерти, уже несколько десятилетий тревожит умы ученых, которые пытаются составить описание природных явлений. Огромные валуны ползут сами собой по дну озера Рейстрэк-Плайя. При этом к ним никто не притрагивается, а они все равно ползут. Никто никогда не видел, как именно они движутся. При этом они упорно двигаются, словно живые, иногда переворачиваясь на бок, при этом оставляя за собой глубокие следы, которые тянутся на несколько метров. Периодически камни выписывают столь сложные и необычные линии, что переворачиваются, в процессе движения делая кувырки.

Лунная радуга

Ночная радуга (или лунная) - это свет, которые отражается от поверхности Луны. Он намного тусклее, чем солнечный. Лунная радуга - это очень редкое явление природы. Если наблюдать ее невооруженным глазом, то она может выглядеть бесцветной, за счет ее часто достаточно называют «белой». В мире имеется несколько мест, где феномен ночных радуг довольно часто повторяется. Среди них водопады Виктория в Австралии и Камберленд в Кентукки,

Рыбный дождь в Гондурасе

Изучая необычные природные явления, стоит отметить и дождь из животных — это очень редкий метеорологический феномен, но такие случаи зафиксированы были в разных странах на протяжении истории всего человечества. Хотя для Гондураса такое явление регулярное. Ежегодно в период май-июль в небе появляется темное облако, гремит гром, сверкают молнии, дует очень сильный ветер, 2-3 часа идет сильнейший дождь. После того как он заканчивается, на земле остаются тысячи живых рыб.

Люди их собирают, словно грибы, и уносят домой, чтобы приготовить. Здесь с 1998 года проводится фестиваль рыбного дождя. Он празднуется в городе Yoro, Гондурас. Одна из гипотез появления этого феномена в том, что очень сильные ветры поднимают из воды рыбу в воздух на несколько километров, так как у северного берега Гондураса воды Карибского моря изобилуют рыбой и прочими морепродуктами. Но никто никогда не был свидетелем этого.

Кольцеобразное затмение

В мире есть разные необычные их приведены в данной статье. Одно из них - это кольцеобразное затмение. При нем Луна находится далеко от Земли для того, чтобы Солнце закрыть полностью. Выглядит это следующим образом: Луна идет по диску Солнца, хотя в диаметре оказывается меньше него, и скрыть его полностью не может. Такие затмения для ученых практически не представляют интереса.

Двояковыпуклые облака

Рассматривая необычные природные явления, необходимо сказать и об этом. Казалось бы, сегодня облаками удивить кого-то нельзя. Но в природе есть их редкий двояковыпуклый вид. Это облака круглой формы, напоминающие больше Не удивительно, что их также называются «сумасшедшими»: причудливая форма удивляет своей неординарностью.

Звездный дождь

Продолжаем описание природных явлений. Звездный дождь, несмотря на свое название, не имеет никакого отношения к звездопаду. То, что человеческим глазом воспринимается как множество небольших звездочек - это огромный поток метеоров, которые сгорают при входе в атмосферу Земли. При этом количество данных небесных тел может за один час доходить до тысячи. Некоторые из них, не успевшие сгореть полностью, попадают на Землю.

Огненные вихри

Красивое, опасное и редкое природное явление - это огненные вихри. Они появляются при определенном сочетании направления воздуха и его температуры. Пламя при этом может подниматься вверх на десятки метров, образуя таким образом подобие огненного смерча.

Гало

Продолжаем рассматривать удивительные природные явления, примеры которых приведены в данной статье. Гало научным языком определяется как визуальный феномен - кольцо, светящееся вокруг источника образования света, появляющееся из кристаллов облаков. Выражаясь просто, можно сказать, что это радуга, ее можно увидеть вокруг Луны или Солнца, а периодически - вокруг огней, к примеру, в центре ночного мегаполиса.

Торнадо

Это явление представляет собой атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке. Он достигает земли в форме облачного рукава. У торнадо диаметр может достигать сотен метров. Смотрится это впечатляюще. Хотя, к сожалению, он может принести и не менее впечатляющие катастрофы и разрушения.

Броккенские призраки

Рассматривая различные природные явления, стоит рассказать и об этом. появляются в Германии на горе Броккен. Их возникновение вполне объяснимо. Как выяснилось, это самый обыкновенный альпинист, который находится выше облаков на вершине гор. Солнце на человека светит, а под облаками, внизу, возникает его огромная тень, которая может напугать или хотя бы удивить кого угодно.

Северное сияние

Теперь рассмотрим более позитивные различные природные явления. Полярное, или северное сияние мы все видели когда-то на картинках, некоторым даже повезло увидеть его своими глазами лично. Известно, что подобные явления наблюдаются рядом с полюсами Земли.

Красные волны

Такое название получило явление, которое появляется в результате цветения различных водорослей. Размножения пресноводных или морских водорослей порой окрашивает немалые области пляжа или океана в насыщенный красный цвет. В основном эти растения не опасны, хотя встречаются и те, которые убивают своей токсичностью птиц, рыбу и людям тоже наносят вред, но пока смертельных случаев не было зафиксировано.

Молнии Кататумбо

Около в Венесуэле также можно увидеть редкие природные явления. Это молнии Кататунбо. Это природное явления постоянно происходит в одном месте в течение 160 ночей за год. За одну ночь всего здесь можно увидеть около 20000 молний. Интересно также то, что их свечение практически не сопровождается громовым раскатом. Ночью в этих местах небо остается безоблачным и чистым, за счет чего они видны и на острове Аруба, расположенном в 500 км отсюда.

Шаровая молния

Это по-настоящему загадочное природное явление. Огненный ослепительный шар, достигающий в диаметре нескольких десятков сантиметров, внезапно появляется после грозы, после чего тихо плывёт в потоках воздуха над землей. Шаровая молния может быть каплеобразной и грушевидной формы, хотя ей выгоднее энергетически быть в форме шара.

Такой свободно блуждающий, лёгкий заряд может упасть на любую поверхность и без затрат энергии скользить по ней. Многие наблюдатели говорят, что он стремится попасть в закрытые комнаты, просачиваясь туда через щели и залетая через форточки. Молния при этом может временно принять форму тонкой нити или лепёшки, а потом опять превращается в шар. Она, сталкиваясь с предметами, периодически взрывается. До сих пор причины природных явлений, таких как шаровая молния, не изучены до конца. Вероятно, она образуется из кислорода и азота в канале простой молнии и взрывается при охлаждении до комнатной температуры.

Пенитентес

Такие редкие природные явления можно увидеть на различных горных ледниках. Пенитентес получил свое название из-за схожести с рядом монахов, облаченных в белые рясы. Он образуется благодаря солнцу, которое на поверхности ледника плавит ямки. Когда ямка появляется, солнечный свет от нее начинает отражаться, за счет чего между пластами снега увеличиваются прорези. Вскоре там образовываются крупные впадины, формируемые в форме ледяных огромных пиков, высотой до 5 метров.

Миражи

Несмотря на распространенность, миражи вызывают всегда практически мистическое чувство удивления. Мы знаем причину их появление - перегретый воздух изменяет оптические свойства, тем самым вызывая неоднородности света, которые и называются миражами. Это явление наукой давно объясненное, при этом продолжающее поражать воображение многих людей. Нужно отметить, что в основе визуального эффекта лежит необычное распределение по вертикали плотности воздуха. Это при определенных условиях ведет к появлению у горизонта призрачных изображений. Но эти скучные объяснения моментально забываешь, когда становишься сам свидетелем этого чуда, возникающего у тебя прямо на глазах!

В этой статье были представлены самые необычные природные явления, фото которых просто завораживают. Одни явления научному объяснению поддаются, а другие - необъяснимы. Одни довольно часто встречаются, а других ожидать можно годами. Но как ни крути, а они поражают и заставляют лишний раз задуматься о том, насколько непредсказуема и мудра природа!