David Alvarado valokuvasi polaarisia stratosfäärin pilviä, tai kuten niitä kutsutaan myös helmiäispilviksi, ilmestyi taivaalle Peruun 18. tammikuuta 2018.
Nämä pilvet, toisin kuin troposfäärisissä kollegoissaan, joita voimme nähdä taivaalla päivittäin, muodostuvat 15–25 km: n korkeudessa stratosfäärin kylmillä alueilla (lämpötilat alle –78 °). Ja niitä esiintyy harvoin. Ehkä koko ilmakehän fysiikan historiassa helmiäispilviä on havaittu vain noin sata kertaa. Jopa korkeimmat pilvet, nimeltään hopeiset, voimme havaita useammin kuin helmi. On selvää, että helmiäisrintaisten pilvien, kuten myös noctilucent-pilvien, havaitseminen vaatii ainakin selvennyksiä troposfäärin pilvissä.
Helmiäisiä pilviä, jos meillä on onnea, voimme tarkkailla joko illalla heti auringonlaskun jälkeen tai vähän ennen päivänvalon ilmestymistä. Aurinko valaisee ne yleensä täysin 20 minuutin ajan auringonlaskun jälkeen tai ennen auringonnousua. Näitä vaaleita ja läpinäkyviä pilviä ei voida sekoittaa mihinkään muuhun: kun alemmat troposfäärin pilvet ovat edelleen maan varjossa ja erottuvat tummissa siluetteissa valjetuksen taustalla, korkeat stratosfäärin helmen pilvet, koska ne ovat korkeampia maanpinnan yläpuolella, valaisevat jo aurinko ja näkyvä taivaalla, maalattu kirkkain helmiäisvärein. Tämän värialueen antavat pienet veden ja typpihapon kiteet, joiden koko on suunnilleen samankokoinen, ja ne muodostavat pilven ja taistelevat auringonsäteet.
Taivaassa näiden pilvien pilviset elementit ovat näkyvissä "lentikulaarisissa" ("lentikulaarisissa") muodoissa, samanlaisia kuin Altocumulus lenticularis. Samalla voidaan jäljittää aaltoileva rakenne. Helmenpunaiset pilvet eroavat väriltään ja ominaismuodoltaan 75 km: n korkeudella muodostuvista korkeammista noctilucent-pilvistä. Siksi niitä on mahdotonta sekoittaa. Lisäksi muurahaiset pilvet ovat näkyvissä vain kesällä, helmiäispilviä esiintyy pääasiassa talvella.
Näiden pilvien tieteellinen tutkimus on erittäin tärkeää stratosfäärissä tapahtuvien prosessien ymmärtämiseksi paremmin. Loppujen lopuksi stratosfäärillä on tärkeä rooli elämässämme. Ensinnäkin se sisältää otsonikerroksen, joka suojaa meitä auringonsäteilyn haitallisilta vaikutuksilta. Toiseksi, stratosfäärin dynaamisten prosessien vaikutus vaikuttaa myös troposfääriseen dynamiikkaan. Tämän vaikutuksen suhteen on olemassa useita tieteellisiä tutkimuksia, jotka osoittavat, että kiertoprosessit stratosfäärissä viivästyvät tietyllä viiveellä troposfäärin kiertoon, mikä voi toimia avaimena luotaessa tarkempia menetelmiä säähäiriöiden pitkäaikaiseksi ennustamiseksi. Ja helmiäispilvien tutkimukset antavat tutkijoille mahdollisuuden purkaa sellaisten suurten korkeuksissa tapahtuvien prosessien arvoituksia kuin vesihöyryn tiivistyminen ja sen olemassaolon olosuhteet stratosfäärissä. On myös mahdollista määrittää ilman liikkeen luonne ja nopeus korkeudella 20-30 km.
Kemiallisen koostumuksensa mukaan helmiäispilvet jaetaan kolmeen tyyppiin: Ia, Ib, II. Tyypin I pilvet sisältävät typpihappoa ja vettä. Joten tyyppi Ia koostuu typpihapon ja veden kiteistä. Tyyppi Ib sisältää jäähdytettyjä rikkihappopisaroita. Mutta tyyppi II koostuu yksinomaan vesikiteistä.
Mainosvideo:
Stratosfäärin ilma on erittäin kuiva, joten pilviä ei yleensä muodostu siihen. Mutta talvella stratosfäärin lämpötila laskee joskus sellaisiin arvoihin, että pilviä alkaa muodostua siihen. Kuten edellä huomautimme, helmiäispilviä muodostuu lämpötilassa alle –78 °. Tällaisia lämpötiloja havaitaan alemmassa stratosfäärissä talvella. Etelämannerissa lämpötilat saattavat joskus jopa laskea alle –88 ° C: n, mikä johtaa usein tyypin II stratosfäärin pilviin. Arktisella alueella niin alhaiset lämpötilat ovat harvinaisia.
Kuten edellä huomautimme, stratosfäärin napapilvet koostuvat pienistä vesi- ja typpihappokiteistä. Ja näissä pilvissä tapahtuvat kemialliset reaktiot ovat seurausta stratosfäärin koostumuksen muutoksesta. Kloori, joka tulee stratosfääriin pääasiassa maan pinnalla sijaitsevista teollisuuskeskuksista, alkaa reagoida otsonin kanssa, mikä johtaa jälkimmäisen ehtymiseen. Siksi nämä kauniit pilvet ovat mukana tapahtumaketjussa, joka johtaa otsonikerroksen ehtymiseen.