Sateenkaaren pilvet ovat suhteellisen harvinainen optinen ilmiö. Sitä voidaan nähdä kaikkina vuodenaikoina, mutta erityisen usein syksyllä. Nämä pilvet voivat olla värillisiä kaikissa spektrin väreissä.
Ne koostuvat pienistä, lähes samankokoista vesipisaroista.
Joten kun aurinko miehittää tietyn aseman taivaalla ja samalla piiloutuu riittävän tiheiden pilvien taakse, niin kaikki sen lähellä olevat (läpinäkyvät) pilvet voidaan värjätä spektrivärillä. Tämä ilmiö selitetään sillä, että eri aallonpituuksisilla valonsäteillä taipuu eri tavoin, mikä tarkoittaa, että näiden aaltojen valo tulee tarkkailijaan eri suunnista.
Pilvi voi tulla sateenkaariväriseksi kokonaan tai vain reunoista, väri voi olla himmeä tai erittäin kirkas. Jälkimmäisessä tapauksessa pilvipisaroiden on oltava samankokoisia. Vasta silloin sillä on rikkaat värit.
Tämä ilmiö näkyy parhaiten Altocumuluksella (etenkin Altocumulus lenticular) ja Cirrocumuluksella.
Ja nyt yksityiskohtaisemmin
XIX-luvun lopun - XX-luvun alkupuolen ajanjakso antoi ihmiskunnalle suuren galaktikan joukon suuria tutkijoita ydinfysiikan, genetiikan ja napa-alueiden tutkimuksen aloilla. Esimerkiksi Robert Scottin retkikunnan Terraarilla Antarktikselle vuosina 1910–1912 tavoitteena ei ollut paitsi urheiluharjoittelu etelänavalle, vaan myös kattavat geofysikaaliset tutkimukset maan eteläisimmältä mantereelta. Joten, retkikunnan henkilökunnan meteorologi George Simpson, joka perustui pilvien optisten vaikutusten havaintojen tuloksiin, julkaisi vuonna 1912 ensimmäisen artikkelin, joka oli omistettu sellaiselle ilmiölle kuin pilvien irisaatio (kreikkalaisesta irisista, Iρις - sateenkaari), jota kutsutaan myös "sateenkaaripilviksi".
Mainosvideo:
Sateenkaaripilvet ovat melko harvinainen optinen ilmiö, joissa hyvin ohuet pilvet lähellä aurinkoa värjätään spektrivärillä. Yleensä nämä värit ovat pastellisia, vaaleita, mutta tietyissä olosuhteissa ne voivat olla erittäin kirkkaita. Simpson huomautti perustellusti, että irisisaatio on yleisin kruunutyyppi - optinen ilmiö, joka liittyy valon hajaantumiseen pilvien yli jäähdytetyn veden pisarassa ja värillisten ympyrien muodostumiseen pilviseen verhoon auringon ympärillä.
Niiden ytimessä sateenkaaren pilvet ovat osa epäonnistunutta kruunua. Ja jos ilmakehän täysivaltaiset kruunut ovat erittäin harvinaisia, melkein kaikki näkevät sateenkaaren pilvet, tärkeintä on olla varovainen! Parasta on tarkkailla sateenkaaren pilviä tummissa laseissa, jotta ne eivät mene sokeiksi, koska ne ilmestyvät vain lähellä aurinkoa, etäisyydellä noin 3-15 °, joissakin tapauksissa jopa 30 °. Mutta jos tähti on piilossa jonkun takana (toisen pilven takana, vuoren takana jne.), Silloin irissenssi voidaan nähdä paljain silmin.
Sirkuksen, sirkulasin ja altocumulus-pilvien reunoilla on yleensä irinesenssia. Valonlähde, muuten, voi olla paitsi aurinko myös myös kuu. Iris näkyy lentokoneen tiivistymisreiteillä ja myös cumulonimbus-pilvien päällä (ns. Huntu tai alasin). Totta, sellaiset sateenkaaren pilvet eivät ole hyviä, päinvastoin, ne puhuvat säätilan välittömästä heikkenemisestä! Ja useimmiten irinesenssi tapahtuu vuoristoalueille ominaisissa altocumulus-lenssipilvissä (lenssisissä) pilvissä. Ilma vuorilla on puhtaampaa, käytännöllisesti katsoen epäpuhtauksia, minkä seurauksena vesipisaroiden on paljon vaikeampaa muuttua kiteiksi. Tosiasia on, että ylijäähdytetty vesi on edullisempaa kuin jääkiteet iiristymän ilmestymisen kannalta.
Auringonvalo, joka osuu pilviseen pisaraan tai jääkiteeseen, taipuu etenemisestä suorassa linjassa. Tässä tapauksessa valon taipuman suuruus riippuu aallonpituudesta, joten auringonvalon diffraktio johtaa aina sen hajoamiseen spektriin. Jokaisen pisaran ympärille muodostuu värillisiä ympyröitä tämän yhden sironnan vuoksi. Niiden kirkkaus on erittäin alhainen ja näkyy vain superpositiotuloksen seurauksena. Väripiirien koko ei riipu pelkästään aallonpituudesta, vaan myös esteen koosta (muuten kruunujen samanväristen ympyrien kulmaetäisyydellä auringosta voidaan laskea pilvien hiukkasten säde melko tarkasti).
Pilvessä, jonka hiukkaskokoonpano on suuri, väripiirit limittyvät toisiinsa ja irissenssi katoaa. Optisesti tiheissä pilvissä useaan sirontaan liittyvä vaikutus kasvaa, mikä on myös "kohtalokas" irinesenssiefektille. Siten optisesti ohuet pilvet (tai pilvien osat), joiden pilvien hiukkaset jakautuvat monodispersioisesti kooltaan ja muodoltaan, ovat ihanteellisia irinesenssille. Mitä korkeampi pilvipartikkelien tasaisuus on, sitä kirkkaammat ovat sateenkaaripilven värit. Ja se on korkeampi vesipisaroissa. Ja ne ovat kooltaan paljon menestyneempiä kuin jääkaverinsa.
Sateenkaaripilvien muodostukseen pilvihiukkasten koon on oltava 5 - 50-kertainen valon aallonpituuteen nähden, ts. 3,5-35 μm punaiselle ja 2-20 μm siniselle. Havainnot osoittavat, että kirkkaimmat sateenkaaren pilvet havaitaan pilvissä, joiden hiukkaskoko on noin 10 mikronia tai vähemmän. Ja viimeisimpien satelliittihavaintojen [8] mukaan pilvien yleisin jääkiteiden koko on noin 30–40 µm, vaikkakin löytyy sekä pienempiä että suurempia kooltaan (2–3–60–65 µm) jääkiteitä. Pilvien vesipisaroiden variaatioalue on kapeampi: kymmenesosista 30–40 um: iin, ja yleisimmät pisaroiden koot ovat välillä 2–3 µm ja 10–15 µm. Juuri nämä jäähdytetyt tipat ovat ihanteellisia sateenkaaren pilvien muodostumiselle! Muuten, toinen mielenkiintoinen tosiasia:se oli George Simpson vuoden 1912 paperissaan, joka perustui sateenkaaren pilvien havaintoihin, joka ensin vahvisti (tosin epäsuorasti), että pilvien vesi on jäähdytettyä tilaa. Nykyaikaiset havainnot osoittavat, että lämpötilaan noin -15 ° C saakka pilvet koostuvat melkein kokonaan vesipisaroista, lämpötilaan -40 ° C saakka - sekä vesipisaroista että jääkiteistä, ja vain alhaisemmassa lämpötilassa nestefaasin vesi on pilviä melkein koskaan. 1900-luvun alkupuolen teoksissa todettiin, että sateenkaaren pilvet voivat muodostua vain tippoihin jäähdytettyä vettä, mutta viime vuosikymmeninä on havaittu, että jääkiteet voivat myös johtaa sateenkaareiden pilvien muodostumiseen. Nykyaikaiset havainnot osoittavat, että lämpötilaan noin -15 ° C saakka pilvet koostuvat melkein kokonaan vesipisaroista, lämpötilaan -40 ° C saakka - sekä vesipisaroista että jääkiteistä, ja vain alhaisemmassa lämpötilassa nestefaasin vesi on pilviä melkein koskaan. 1900-luvun alkupuolen teoksissa todettiin, että sateenkaaren pilvet voivat muodostua vain tippoihin jäähdytettyä vettä, mutta viime vuosikymmeninä on havaittu, että jääkiteet voivat myös johtaa sateenkaareiden pilvien muodostumiseen. Nykyaikaiset havainnot osoittavat, että lämpötilaan noin -15 ° C saakka pilvet koostuvat melkein kokonaan vesipisaroista, lämpötilaan -40 ° C saakka - sekä vesipisaroista että jääkiteistä, ja vain alhaisemmassa lämpötilassa nestefaasin vesi on pilviä melkein koskaan ei esiinny. 1900-luvun alkupuolen teoksissa todettiin, että sateenkaaren pilvet voivat muodostua vain tippoihin jäähdytettyä vettä, mutta viime vuosikymmeninä on havaittu, että jääkiteet voivat myös johtaa sateenkaareiden pilvien muodostumiseen.että sateenkaaripilviä voi muodostua vain jäähdytettyjen vesipisaroiden päälle, mutta viime vuosikymmeninä on havaittu, että jääkiteet voivat johtaa myös sateenkaaripilvien muodostumiseen.että sateenkaaripilviä voi muodostua vain jäähdytettyjen vesipisaroiden päälle, mutta viime vuosikymmeninä on havaittu, että jääkiteet voivat johtaa myös sateenkaaripilvien muodostumiseen.
Poikkeuksellisen korkeiden ja kylmien sirkuksen pilvien irinesenssin ilmiötä, joka koostuu jääkiteistä, joiden kokojakauma on melkein monodispersinen, tutkitaan aktiivisesti.
Nämä pilvet sijaitsevat lähellä tropopausta (kapea ilmakehän kerros, joka erottaa troposfäärin ja stratosfäärin), niiden lämpötila on noin –70… –75 ° C ja jäähiukkasten koko on vain 2–5 mikronia. Yhdessä viimeisimmästä teoksesta amerikkalaiset tutkijat olettivat, että nämä jääkiteet muodostuivat seurauksena rikkihappohiukkasten pudotuksesta stratosfääristä, jotka toimivat eräänlaisena vesihöyryn kondensaatiotykkeinä.
Rikki tulee stratosfääriin suurten tulivuorenpurkausten aikana, trooppiset tulivuoret ovat erityisen "hyviä" tätä varten. Ne voivat heittää rikkiä stratosfääriin 20-30 km korkeuteen, jolloin rikki leviää nopeasti planeetan poikki (Brewer-Dobson -kierron ansiosta, joka kuljettaa ilman stratosfäärissä tropiikilta polaarisille leveysasteille) ja alkaa asettua hitaasti alempaan ilmakehään. Laskeutumisprosessi voi kestää jopa 2-3 vuotta.
Stratosfäärissä olevat sulfaatti-aerosolit aiheuttavat erilaisia optisia vaikutuksia, värikkäistä auringonlaskuista ja auringonnoususta aina niin kutsuttuihin piispanrenkaisiin - tyyppisiin haloihin, joissa on kirkas sinivalkoinen keskusta ja tumman puna-ruskean marginaali. Viimeinen voimakas purkaus oli Pinatubon vuoren räjähdys vuonna 1991, ensi vuonna leimasi todellinen ilmakehän valoilmiöiden mellakka.
Joten Hollannissa piispan renkaat tallennettiin melkein joka päivä, ennustajat eivät nähneet niitä vain päivinä, joissa oli jatkuvasti alhaisia pilviä. On mahdollista, että sateenkaaren pilviä havaittiin useammin, mutta tästä ei ole suoraa tietoa: Tähän mennessä ei ole systemaattisesti arvioitu tämän ilmiön klimatologiaa (alueellinen jakauma, vuosimuutos, vuosien väliset muutokset jne.). Joten vahvistaakseen tulivuorten vaikutuksen sateenkaaren pilvien muodostumiseen näyttää siltä, että joudutaan odottamaan seuraavaa voimakasta purkausta. Sillä välin voit vain nauttia valokuvista, jotka epätavallisten luonnonilmiöiden onnekkaat tutkijat jakavat kanssamme.