Слайд 1Учитель географии
Хабарова Н.В.
Загадки атмосферы
Слайд 2Венесуэльский муниципалитет Кататумбо (департамент Северный Сантандер), провозгласил свою территорию «Мировой столицей молний». Местные
власти сделали это объявление вслед за тем, как Книга рекордов Гиннеса сообщила, что в регионе Кататумбо зафиксирована самая высокая в мире концентрация атмосферных электрических разрядов – 250 в год на каждый квадратный километр.
Учёные подсчитали, что в долине реки Кататумбо, которая впадает в озеро Маракайбо, число молний за год превышает миллион. Прежде моряки называли этот поразительный природный феномен маяком Кататумбо, поскольку непрерывные разряды молний видны на расстоянии до 400 километров.
Объясняют столь невероятное количество молний уникальным сочетанием природных факторов. Расположенная рядом с озером Маракайбо горная гряда Анд высотой до 5 километров блокирует ветра и благодаря этому обильные испарения с поверхности озера формируют огромные облака, вытянутые вверх. Из-за почти беспрерывных разрядов молний на протяжении 140-160 ночей в год Кататумбо называют природной фабрикой озона: мириады электрических разрядов выбрасывают в атмосферу до 10% совокупного объёма трёхатомного кислорода Земли.
Слайд 3Гало (круг, диск или ореол в переводе с греческого) — так
называется группа оптических явлений в атмосфере, которые возникают вследствие преломления и отражения света ледяными кристаллами, образующими перистые облака и туманы.
Явления Гало весьма разнообразны: они имеют вид радужных (при преломлении) и белых (при отражении) полос, пятен, дуг и кругов на небесном своде. При наблюдении гало необходимо закрывать солнце каким-либо предметом или хотя бы рукой, чтобы не испортить глаза (в большинстве случаев при фотосъёмке также целесообразно закрывать солнце). Желательно надеть и тёмные очки, поскольку отдельные элементы гало бывают ослепительно яркими.
Существуют даже приметы связанные с Гало: вокруг Солнца или Луны видно гало (признак ухудшения погоды); зимой - белые венцы большого диаметра вокруг Солнца или Луны означают, что морозная погода сохранится; кольцо вокруг Луны - к ветру (ухудшение погоды). Профессиональный фотограф Юрий Гнатюк заснял на Соловках шикарное наблюдение гало.
Слайд 4Полярное сияние – это свечение верхнего слоя атмосферы Земли. Почему вдруг
атмосфера начинает светиться? От взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра. Из солнечной короны в окружающее пространство истекает поток гелиево-водородной плазмы – так называемый солнечный ветер. Магнитное поле Земли притягивает эту плазму. При столкновении частиц плазмы с атмосферой, происходит возбуждение атомов и молекул газов, из которых она состоит. Излучение возбужденных атомов и наблюдается, как полярное сияние. Ученые выяснили, что фиолетовый цвет дает возбужденный азот, красный и зеленый – кислород атмосферы.
А недавно подтвердили, что Северное сияние обладает ещё и звуковым эффектом. Учёные из университета Аалто (Хельсинки) сумели не только услышать, но и записать его «голос». Звуки, возникающие одновременно со «всполохами», фиксировались как в многочисленных сказках и легендах северных народов, так и в рассказах отдельных лиц.
Слайд 5Выбившимся из сил путникам, бредущим по пустыне, порой видятся Прохладные озёра,
пейзажи городов и оазисов или караваны верблюдов. Это не плод воображения, а миражи (от франц. mirer — рассматривать - прим. от geoglobus.ru) — мнимые изображения отдалённых объектов. Они появляются, потому что над пустыней нередко образуются неравномерно нагретые слои воздуха, обладающие разной плотностью. На границе таких слоев лучи света, идущие от предметов, отклоняются от первоначального пути, описывают подобие дуги и возвращаются к земле за десятки и даже сотни километров. Поэтому в безлюдной пустыне иногда можно увидеть изображения объектов, находящихся далеко за горизонтом.
Когда в сильно нагретых от поверхности слоях воздуха отражается ярко-голубое небо, путнику кажется, что перед ним раскинулась сверкающая гладь озера.
Сложный движущийся мираж называется «фата-моргана», он образуется, когда солнечные лучи искривляются, проходя сквозь чередующиеся слои воздуха различной плотности и температуры. Их можно увидеть не только в пустыне, но и над морем. «Фата-морганой» итальянцы называли внезапно возникающие причудливые замки над водой в Мессинском проливе (между островом Сицилия и Апеннинским полуостровом).
Слайд 6Световые 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.
Слайд 7Двояковыпуклые облака - еще одно чрезвычайно редкое и впечатляющее природное явление.
Они имеют ячеистую структуру и являются разновидностью кучевых или кучево-дождевых облаков. Этот феномен был обнаружен совсем недавно – около 30 лет назад.
Обычно наблюдатель видит в виде серых облаков с более темными как бы свисающими вниз элементами. Однако при низкой высоте Солнца над горизонтом (например, на закате) могут приобретать серо-голубой, серо-розовый, золотистый и даже красноватый цвет.
Чаще всего такие облака называют предвестниками урагана. В США появление раньше связывали с предстоящим торнадо в ансамбле кучево-дождевых ячеек, однако сейчас принято считать, что их появление не говорит о том, что вот-вот должен случится торнадо или смерч. Однако для грозовых штормов, порождающих ансамбли , характерна высокая вероятность появления шаровых молний, а также сдвига ветра. Поэтому экипажам самолетов необходимо их избегать.
Такие облака можно наблюдать и в средних широтах России, но довольно редко. Возникают обычно на затухающих грозовых штормах в тыловой (нисходящей) части «наковален». Именно тот факт, что облака образуются на нисходящих движениях воздуха, делает их уникальными (обычно облачность формируется при восходящих потоках).
Слайд 8Лентикулярные (линзовидные) облака — довольно редкое природное явление. Они образуются на
гребнях воздушных волн или между двумя слоями воздуха. Характерной особенностью этих облаков является то, что они не двигаются, сколь бы ни был силён ветер. Поток воздуха, проносящийся над земной поверхностью, обтекает препятствия, и при этом образуются воздушные волны. Лентикулярные облака обычно зависают с подветренной стороны горных хребтов, за хребтами и отдельными вершинами на высоте от двух до пятнадцати километров.
Слайд 9Зелёный луч - оптический эффект, продолжается от 1-2 секунд до 5
минут, проявляется как вспышка зеленого, реже синего света в момент исчезновения солнечного диска за горизонтом (чаще морским).
Для его наблюдения необходимы три условия: открытый горизонт (в степи или на море в отсутствие волнения), чистый воздух и свободная от облаков сторона горизонта, где происходит заход или восход Солнца.
Обычная продолжительность зеленого луча лишь несколько секунд, но можно увеличить время его наблюдения, если при его появлении быстро взбегать по насыпи или переходить с одной палубы судна на другую с такой скоростью, чтобы сохранить положение глаза относительно зеленого луча. Во время одной из экспедиций к Южному полюсу американский летчик и исследователь Р. Бэрд наблюдал зеленый луч в течение 35 минут! Это произошло в конце полярной ночи, когда край солнечного диска в первый раз появился над горизонтом и передвигался вдоль него.
Всех видевших зеленый луч поражает его необыкновенный изумрудный тон. Возможно, что необычайная чистота зеленого тона и натолкнула специалиста по голографии и лазерам Вильяма Кона на мысль искать объяснение зеленого луча в излучении возбужденных атомов кислорода при переходе их из метастабильного состояния в нормальное, сопровождающемся излучением зеленого света с длиной волны 0,5585 мкм. Однако механизм возникновения такого природного лазера пока еще до конца не раскрыт.
Слайд 10Огни святого Эльма — еще одно явление, связанное с электрическими свойствами
атмосферы. Оно во все времена пугало суеверных моряков, а это всего лишь разряды в виде светящихся пучков, которые возникают на острых концах высоких предметов (мачт, башен и т. д.) при очень большой напряженности электрического поля в атмосфере (при грозах, метелях, пыльных бурях). Это «странное» явления периодически наблюдалось в грозовую погоду в виде свечения над средневековыми башнями церкви Святого Эльма, отсюда и получило свое название «огни Святого Эльма». В древние времена возникающее вокруг башен и корабельных мачт свечение в виде пучков часто принимали за недобрый знак судьбы.
Слайд 11Пояс Венеры. Интересное оптическое явление, возникающее при условии запыленности атмосферы —
необычный «пояс» между небом и горизонтом.
Слайд 12Цветная Луна. При запыленности атмосферы, повышенной влажности или по другим причинам,
Луна иногда выглядит окрашенной. Особенно необычна красная Луна.
Слайд 13Округло-горизонтальная или окологоризонтальная дуга («огненная радуга») — один из видов гало,
относительно редкий оптический эффект в атмосфере, выражающийся в возникновении горизонтальной радуги, локализованной на фоне лёгких, высоко расположенных перистых облаков.
Слайд 14Утренняя глория — редкое метеорологическое явление, «грозовой воротник», который формируется на
границе наступающего холодного фронта. Нисходящий поток воздуха вынуждает теплый влажный воздух подниматься и охлаждаться — в результате он остывает ниже точки росы и превращается в облако.
Слайд 15Спрайты (красные тайгеры; ракетные молнии. остигают в длину до 60 км
и до 100 км в диаметре (самые объемные из высотных разрядов). Красно-фиолетовый цвет связан с атмосферным азотом. Были открыты в 1989 году Д. Уинклером (США)
Слайд 16Эльфы (гало в ионосфере). Огромные пятна овальной или конусообразной формы красного
цвета. Всегда появляются над верхней частью грозового облака прямо над вспышкой молнии. Время жизни – от 3 до 5 мл/сек. Возникают на высотах 80-100 км совместно со спрайтами.
Слайд 17 Голубые джеты (гномы). Один из самых загадочных видов высотных разрядов.
Высоты на которых они находятся – от 14 до 50 км. Выглядит джет, как голубой узкий конус, стартующий с верхнего края грозового облака в сторону – от земли. Общая длина их – от 10 до 30 км. Появление не всегда связано с обычными разрядами молний. Обнаружены в 1995 году