Серебристые облака


1885 год принес новые для того времени и чрезвычайно интересные данные относительно высоких слоев атмосферы. 12 июня этого года мос­ковский профессор В. К. Цераский заметил яркое облако в северной части горизонта, в это время года всю ночь остающейся светлой (рис. 20).

Облако было очень ярким, оно как бы светилось. Стены зданий временами казались освещенными далеким заревом. Несмотря на это, видимые сквозь облако звезды не теряли своей яркости.

Это облако было названо серебристым, или светящимся.

Сразу же была сделана попытка объяснить его происхождение. Це­раский увидел облако в 1885 году, то есть через два года после извер­жения Кракатау.

Выброшенный вулканом на большие высоты пепел дал в после­дующие годы очень яркие и многокрасочные зори, наблюдавшиеся на всем северном полушарии. Поэтому было предположено, что сере­бристые облака также связаны с плавающими с тех пор в высоких слоях атмосферы мелкими частицами пепла, освещенными солнечным светом. Последнее подтверждалось тем, что облако исчезало при уходе из светлой дуги зари. Зная положение Солнца и время наблюдений, можно было приближенно определить и высоту облака. Первый же подсчет дал более 40 километров, то есть высоту, намного превосходящую известные до того времени высоты других облаков.

В последующие годы серебристые облака наблюдались много раз, и всегда измерялась их высота. Это делалось самым тщательным образом, в том числе одновременным фотографированием одного и того же облака с двух пунктов. Все измерения согласно показали, что серебристые обла­ка плавают на высоте от 80 до 82 километров. Иногда наблюдаются два слоя облаков, лежащих один над другим на расстоянии 2-4 километра. Серебристые облака зачастую покрывают очень большие площади, в не­которых случаях достигающие сотен квадратных километров.

Определив прозрачность серебристых облаков и зная занимаемую ими площадь, можно установить, какое количество вещества содержится в облаке. Оказалось, что облачные массы, занимающие несколько десят­ков тысяч квадратных километров, содержат всего несколько килограм­мов вещества: серебристые облака чрезвычайно разрежены и прозрачны. Поэтому они не ослабляют яркости звезд.

Непрерывные наблюдения за серебристыми облаками позволяют об­наружить в них быстрые изменения. Заметно меняются также направле­ния их движения. Вообще же до полуночи преобладает движение с юго- востока на северо-запад, а после полуночи — с северо-востока на юго-запад. Серебристые облака чаще всего движутся в этом последнем направлении. Иногда можно заметить различное направление движения в двух их ярусах, лежащих один над другим. Изредка наблюдается не толь­ко движение в каком-нибудь одном прямом направлении, но и вращение всей облачной массы против часовой стрел­ки. Такие движения были впервые зафиксированы Г. О. Затейщиковым и В. А. Бронштэном в 1936 го­ду (рис. 21).

Скорость движения се­ребристых облаков очень ве­лика. В среднем она равна 40-50 метрам в секунду (то есть 145-180 километров в час). В некоторых случаях наблюдаются очень медлен­ные облака, «ползущие» со скоростью всего 20 метров в секунду (72 километра в час). Однако наблюдаются и очень быстрые серебристые облака,  проносящиеся со скоростью до 100 метров в секунду и более (360-400 километров в час).

В последующие (после 1885) годы, когда извержений вулканов не было и атмосфера в высоких слоях была прозрачной, серебристые облака все же наблюдались; часто наблюдаются они и по­ныне. И эти факты и другие соображения заставили в конце концов цели­ком отбросить предположение о связи серебристых облаков с изверже­ниями вулканов.

Была высказана мысль, что серебристые облака образуются из кос­мической пыли. Последующие исследования показали, что и это предпо­ложение недостаточно достоверно.

Необходимо отметить еще одну характерную особенность серебри­стых облаков; они чаще всего видны в виде ряда «гребешков» — волн.

Можно предположить, что на высоте серебристых облаков имеет ме­сто соприкосновение воздуха различной плотности, причем более легкий, лежащий выше, движется с большей скоростью над более плотным, ле­жащим под ним.

Ряд других наблюдений и выводов заставляет предположить пони­жение температуры на этой высоте до 70-80 градусов ниже нуля и на­личие здесь ледяных кристаллов. Быстрые изменения направления ветра, предположение о свечении серебристых облаков собственным светом, воз­бужденным солнечными лучами (так называемая люминесценция) и сов­падающим по характеру с аналогичным свечением льда при температуре — 50 градусов, все это заставило изменить точку зрения на природу сере­бристых облаков, а вместе с тем и на состояние атмосферы на этих высотах.

Сейчас наиболее вероятным считается предположение, что серебри­стые облака, как и тропосферные, связаны с имеющимся здесь, хотя и в ничтожнейших количествах, водяным паром и состоят из ледяных кри­сталлов. В качестве ядер конденсации, по-видимому, выступают и косми­ческая пыль и твердые частицы, в том числе морская соль, попадающая с земной поверхности. Постоянство высоты серебристых облаков объяс­няется тем, что именно в слое небольшой толщины у верхней границы стратосферы создаются такие сочетания величины атмосферного давле­ния, упругости водяного пара (влажности воздуха) и температуры, кото­рые изредка обеспечивают благоприятные условия для образования тон­кого слоя серебристых облаков.