Varavīksnes mākoņi ir salīdzinoši reti sastopama optiska parādība. To var redzēt visos gadalaikos, bet īpaši bieži - rudenī. Šos mākoņus var krāsot visās spektra krāsās.
Tos veido mazas, gandrīz tāda paša izmēra ūdens pilītes.
Tātad, kad saule ieņem noteiktu vietu debesīs un tajā pašā laikā ir paslēpta aiz pietiekami blīviem mākoņiem, tad jebkurš (caurspīdīgs) mākonis, kas atrodas netālu no tā, var būt krāsots spektrālās krāsās. Šī parādība ir izskaidrojama ar to, ka dažāda viļņa garuma gaismas stari tiek novirzīti dažādos veidos, kas nozīmē, ka šo viļņu gaisma nonāk novērotājā no dažādiem virzieniem.
Mākonis var kļūt varavīksnes krāsā pilnīgi vai tikai malās, tam var būt blāvas krāsas vai ļoti spilgts. Pēdējā gadījumā mākoņu pilieniem jābūt vienāda lieluma. Tikai tad tam būs bagātīgas krāsas.
Vislabāk šo parādību var novērot Altocumulus (īpaši Altocumulus lenticular) un Cirrocumulus.
Un tagad sīkāk
Laika posms XIX beigās - XX gadsimtu sākumā cilvēcei piešķīra veselu lielu zinātnieku galaktiku kodolenerģijas fizikas, ģenētikas, polāro reģionu izpētes jomā. Piemēram, Roberta Skota ekspedīcijas uz Terra Nova uz Antarktīdu laikā no 1910. līdz 1912. gadam mērķis bija ne tikai sporta skriešanās uz dienvidpolu, bet arī visaptveroši ģeofiziski pētījumi par Zemes dienvidu kontinentu. Tātad, ekspedīcijas personāla meteorologs Džordžs Simpsons, balstoties uz mākoņu optisko efektu novērojumu rezultātiem, 1912. gadā publicēja pirmo rakstu, kas veltīts šādai parādībai kā irizācijai mākoņos (no grieķu varavīksnenes, Iρις - varavīksnes), ko sauc arī par "varavīksnes mākoņiem".
Reklāmas video:
Varavīksnes mākoņi ir diezgan reta optiska parādība, kurā ļoti plāni mākoņi netālu no Saules ir nokrāsoti spektrālās krāsās. Parasti šīs krāsas ir pasteļainas, bāli, bet noteiktos apstākļos tās var būt ļoti spilgtas. Simpsons pamatoti norādīja, ka visizplatītākais vainagu veids irizācija - optiska parādība, kas saistīta ar gaismas difrakciju ar pārdzesēta ūdens pilieniem mākoņos un krāsainu apļu veidošanos mākoņainā plīvurā ap Sauli.
Viņu kodolā varavīksnes mākoņi ir daļa no neveiksmīga vainaga. Un, ja pilnvērtīgi vainagi atmosfērā ir ārkārtīgi reti, tad gandrīz visi var redzēt varavīksnes mākoņus, galvenais ir būt uzmanīgiem! Varavīksnes mākoņus vislabāk novērot tumšās brillēs, lai nekļūtu akli, jo tie parādās tikai Saules tuvumā, aptuveni 3-15 ° attālumā, dažos gadījumos līdz 30 °. Bet, ja zvaigzne ir paslēpta aiz kaut kā (aiz cita mākoņa, aiz kalna utt.), Tad zaigojumu var redzēt ar neapbruņotu aci.
Cirpju, cirkroumulu un altocumulus mākoņu malās parasti ir zaigošana. Gaismas avots, starp citu, var būt ne tikai Saule, bet arī Mēness. Varavīksnenes var redzēt uz lidmašīnas kondensācijas takām, kā arī uz cumulonimbus mākoņu augšpusē (uz tā dēvētā plīvura vai lakta). Tiesa, šādi varavīksnes mākoņi neliecina par labu, gluži pretēji, viņi runā par tūlītēju laika apstākļu pasliktināšanos! Un visbiežāk zaigošana notiek altocumulus lēcveida (lēcveida) mākoņos, kas raksturīgi kalnainiem apgabaliem. Gaiss kalnos ir tīrāks, praktiski bez piemaisījumiem, kā rezultātā ūdens pilieniem ir daudz grūtāk pārveidoties par kristāliem. Fakts ir tāds, ka zīdīšanas parādīšanās nolūkā vēlams, lai atdzesēts ūdens būtu ledus kristāliem.
Saules gaisma, kas nonāk mākoņainā pilienā vai ledus kristālā, novirzās no izplatīšanās taisnā līnijā. Šajā gadījumā gaismas novirzes lielums ir atkarīgs no viļņa garuma, tāpēc saules gaismas difrakcija vienmēr noved pie tā sadalīšanās spektrā. Apkārt katram pilienam veidojas krāsaini apļi, pateicoties šai vienai izkliedei. To spilgtums ir ļoti zems un ir redzams tikai superpozīcijas rezultātā. Krāsu apļu lielums ir atkarīgs ne tikai no viļņa garuma, bet arī no šķēršļa lieluma (starp citu, ar vienas krāsas apļu leņķisko attālumu vainagos no Saules var diezgan precīzi aprēķināt mākoņa daļiņu rādiusu).
Mākonī ar lielu daļiņu izkliedi izmērā krāsu apļi pārklājas viens ar otru un zīdīšana izzudīs. Optiski blīvos mākoņos palielinās ar vairākkārtēju izkliedi saistītais efekts, kas ir arī “fatāls” zaigošanas efektam. Tādējādi optiski plāni mākoņi (vai mākoņu daļas) ar mākoņa daļiņu monodispersu sadalījumu pēc lieluma un formas ir ideāli piemēroti zaigošanai. Jo augstāka ir mākoņu daļiņu vienveidība, jo spilgtākas ir varavīksnes mākoņa krāsas. Un tas ir augstāks ūdens pilienos. Un tie ir daudz veiksmīgāki pēc lieluma nekā viņu ledus kolēģi.
Lai veidotos varavīksnes mākoņi, mākoņu daļiņu lielumam jābūt 5-50 reizes lielākam par gaismas viļņa garumu, tas ir, no 3,5 līdz 35 μm sarkanam un 2 līdz 20 μm zilajam. Novērojumi liecina, ka spilgtākie varavīksnes mākoņi tiek novēroti mākoņos, kuru daļiņu izmērs ir aptuveni 10 mikroni vai mazāks. Un saskaņā ar jaunākajiem satelītu novērojumu datiem [8] mākoņos visbiežāk sastopamais ledus kristālu izmērs ir aptuveni 30–40 μm, lai gan ir atrasti gan mazāka, gan lielāka izmēra (no 2–3 līdz 60–65 µm) ledus kristāli. Mākoņu ūdens pilienu mainīguma diapazons ir šaurāks: no desmitdaļām līdz 30–40 μm, ar visizplatītāko pilienu lielumu diapazonā no 2–3 µm un 10–15 µm. Tieši šie atdzesētie pilieni ir ideāli piemēroti varavīksnes mākoņu veidošanai! Starp citu, vēl viens interesants fakts:tas bija Džordžs Simpsons savā 1912. gada rakstā, kas balstīts uz varavīksnes mākoņu novērojumiem, kurš vispirms apstiprināja (kaut arī netieši), ka ūdens mākoņos ir pārdzesēts. Mūsdienu novērojumi liecina, ka līdz aptuveni -15 ° C temperatūrai mākoņi gandrīz pilnībā sastāv no ūdens pilieniem, līdz -40 ° C temperatūrai - gan ūdens pilieniem, gan ledus kristāliem, un tikai zemākā temperatūrā ūdens šķidrā fāzē ir mākoņi gandrīz nekad nerodas. 20. gadsimta pirmās puses darbos tika norādīts, ka varavīksnes mākoņi var veidoties tikai uz pārdzesēta ūdens pilieniem, taču pēdējās desmitgadēs tika atklāts, ka ledus kristāli var izraisīt arī varavīksnes mākoņu veidošanos. Mūsdienu novērojumi liecina, ka līdz aptuveni -15 ° C temperatūrai mākoņi gandrīz pilnībā sastāv no ūdens pilieniem, līdz -40 ° C temperatūrai - gan ūdens pilieniem, gan ledus kristāliem, un tikai zemākā temperatūrā ūdens šķidrā fāzē ir mākoņi gandrīz nekad nerodas. 20. gadsimta pirmās puses darbos tika norādīts, ka varavīksnes mākoņi var veidoties tikai uz pārdzesēta ūdens pilieniem, taču pēdējās desmitgadēs tika atklāts, ka ledus kristāli var izraisīt arī varavīksnes mākoņu veidošanos. Mūsdienu novērojumi liecina, ka līdz aptuveni -15 ° C temperatūrai mākoņi gandrīz pilnībā sastāv no ūdens pilieniem, līdz -40 ° C temperatūrai - gan ūdens pilieniem, gan ledus kristāliem, un tikai zemākā temperatūrā ūdens šķidrā fāzē ir mākoņi gandrīz nekad nerodas. 20. gadsimta pirmās puses darbos tika norādīts, ka varavīksnes mākoņi var veidoties tikai uz pārdzesēta ūdens pilieniem, taču pēdējās desmitgadēs tika atklāts, ka ledus kristāli var izraisīt arī varavīksnes mākoņu veidošanos.ka varavīksnes mākoņi var veidoties tikai uz atdzesēta ūdens pilieniem, taču pēdējās desmitgadēs ir atklāts, ka ledus kristāli var izraisīt arī varavīksnes mākoņu veidošanos.ka varavīksnes mākoņi var veidoties tikai uz atdzesēta ūdens pilieniem, taču pēdējās desmitgadēs ir atklāts, ka ledus kristāli var izraisīt arī varavīksnes mākoņu veidošanos.
Aktīvi tiek pētīta neparasti augstu un aukstu cirkšņu mākoņu zaigošanās parādība, kas sastāv no ledus kristāliem ar gandrīz monodispersu lieluma sadalījumu.
Šie mākoņi atrodas netālu no tropopauzes (šaurs atmosfēras slānis, kas atdala troposfēru un stratosfēru), to temperatūra ir aptuveni –70… –75 ° C, un ledus daļiņu izmērs ir tikai 2–5 mikroni. Vienā no pēdējiem darbiem amerikāņu zinātnieki izteica pieņēmumu, ka šie ledus kristāli veidojas sērskābes daļiņu izkrišanas rezultātā no stratosfēras, kas kalpo par sava veida kondensācijas kodoliem ūdens tvaikiem.
Sērs nonāk stratosfērā lielu vulkānu izvirdumu laikā, tropiskie vulkāni tam ir īpaši "labi". Viņi var iemest sēru stratosfērā līdz 20-30 km augstumam, šeit sērs ātri izplatās pa visu planētu (pateicoties Brūvera-Dobsona cirkulācijai, kas gaisu stratosfērā pārnes no tropiem uz polārajiem platuma grādiem) un sāk lēnām nogulēt zemākā atmosfērā. Nogulšanas process var ilgt līdz 2-3 gadiem.
Sulfātu aerosoli stratosfērā rada dažādus optiskos efektus, sākot no krāsainiem saulrietiem un saullēktiem līdz tā saucamajiem Bishop gredzeniem - tāda veida halogēniem ar spilgti zili baltu centru un tumši sarkanbrūnu malu. Pēdējais spēcīgais izvirdums bija Pinatubo kalna eksplozija 1991. gadā, nākamo gadu iezīmēja īsts atmosfēras gaismas parādību sacelšanās.
Tātad Holandē bīskapa gredzeni tika ierakstīti gandrīz katru dienu, laika apstākļu prognozētāji tos neredzēja tikai dienās ar nepārtrauktiem zemiem mākoņiem. Iespējams, ka varavīksnes mākoņi tika novēroti biežāk, taču par to nav tiešas informācijas: līdz šim brīdim nav sistemātiski novērtēts šīs parādības klimatoloģija (telpiskais sadalījums, gada izmaiņas, starpgadu izmaiņas utt.). Tātad, lai apstiprinātu vulkānu ietekmi uz varavīksnes mākoņu veidošanos, šķiet, būs jāgaida nākamais spēcīgais izvirdums. Pa to laiku jūs varat vienkārši izbaudīt fotoattēlus, ar kuriem ar mums dalās neparastu dabas parādību laimīgie pētnieki.