პეტრუ მოვილას ლიცეუმი

კურსის მუშაობა ფიზიკაში თემაზე:

ოპტიკური ატმოსფერული მოვლენები

მე-11 ა კლასის მოსწავლის ნამუშევარი

ბოლიუბაშ ირინა

კიშინიოვი 2006 წელი -

Გეგმა:

1. შესავალი

ა)რა არის ოპტიკა?

ბ)ოპტიკის სახეები

2. დედამიწის ატმოსფერო, როგორც ოპტიკური სისტემა

3. მზიანი მზის ჩასვლა

ა)ცის ფერის შეცვლა

ბ)მზის სხივები

in)მზის ჩასვლის უნიკალურობა

4. ცისარტყელა

ა)ცისარტყელის ფორმირება

ბ)ცისარტყელების მრავალფეროვნება

5. ავრორები

ა)ავრორას სახეები

ბ)მზის ქარი, როგორც ავრორას მიზეზი

6. ჰალო

ა)სინათლე და ყინული

ბ)პრიზმის კრისტალები

7. მირაჟი

ა)ქვედა („ტბა“) მირაჟის ახსნა

ბ)უმაღლესი მირაჟები

in)ორმაგი და სამმაგი მირაჟები

გ)ულტრა გრძელი ხედვის მირაჟი

ე)ლეგენდა ალპებზე

ე)ცრურწმენების აღლუმი

8. ოპტიკური ფენომენების ზოგიერთი საიდუმლო

შესავალი

რა არის ოპტიკა?

ძველი მეცნიერების პირველი იდეები სინათლის შესახებ ძალიან გულუბრყვილო იყო. ითვლებოდა, რომ სპეციალური თხელი საცეცები გამოდის თვალებიდან და ვიზუალური შთაბეჭდილება წარმოიქმნება, როდესაც ისინი გრძნობენ საგნებს. იმ დროს ოპტიკას ესმოდათ, როგორც მხედველობის მეცნიერებას. ეს არის სიტყვა "ოპტიკის" ზუსტი მნიშვნელობა. შუა საუკუნეებში ოპტიკა თანდათანობით გადაიქცა მხედველობის მეცნიერებიდან სინათლის მეცნიერებად. ამას ხელი შეუწყო ლინზების და კამერის ობსკურას გამოგონებამ. თანამედროვე დროში ოპტიკა არის ფიზიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს სინათლის ემისიას, მის გავრცელებას სხვადასხვა მედიაში და მატერიასთან ურთიერთქმედებას. რაც შეეხება მხედველობასთან, თვალის აგებულებასა და ფუნქციონირებასთან დაკავშირებულ საკითხებს, ისინი გამოირჩეოდნენ სპეციალურ სამეცნიერო მიმართულებაში, რომელსაც ფიზიოლოგიური ოპტიკა ჰქვია.

„ოპტიკის“ ცნებას, თანამედროვე მეცნიერებაში, მრავალმხრივი მნიშვნელობა აქვს. ეს არის ატმოსფერული ოპტიკა, მოლეკულური ოპტიკა, ელექტრონული ოპტიკა და ნეიტრონის ოპტიკა, და არაწრფივი ოპტიკა, და ჰოლოგრაფია, და რადიოოპტიკა, და პიკოწამიანი ოპტიკა და ადაპტური ოპტიკა და მრავალი სხვა ფენომენი და სამეცნიერო კვლევის მეთოდები, რომლებიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული ოპტიკურ მოვლენებთან.

ოპტიკის ჩამოთვლილი ტიპების უმეტესობა, როგორც ფიზიკური ფენომენი, ხელმისაწვდომია ჩვენი დაკვირვებისთვის მხოლოდ სპეციალური ტექნიკური მოწყობილობების გამოყენებისას. ეს შეიძლება იყოს ლაზერული დანადგარები, რენტგენის გამოსხივება, რადიოტელესკოპები, პლაზმური გენერატორები და მრავალი სხვა. მაგრამ ყველაზე ხელმისაწვდომი და, ამავე დროს, ყველაზე ფერადი ოპტიკური ფენომენი ატმოსფერულია. უზარმაზარი მასშტაბით ისინი წარმოადგენენ სინათლისა და დედამიწის ატმოსფეროს ურთიერთქმედების პროდუქტს.

დედამიწის ატმოსფერო, როგორც ოპტიკური სისტემა

ჩვენი პლანეტა გარშემორტყმულია აირისებრი გარსით, რომელსაც ჩვენ ატმოსფეროს ვუწოდებთ. დედამიწის ზედაპირზე ყველაზე დიდი სიმკვრივის მქონე და თანდათან იშვიათდება მისი აწევისას, ის აღწევს ას კილომეტრზე მეტ სისქეს. და ეს არ არის გაყინული გაზის საშუალება ჰომოგენური ფიზიკური მონაცემებით. პირიქით, დედამიწის ატმოსფერო მუდმივ მოძრაობაშია. სხვადასხვა ფაქტორების გავლენით მისი ფენები ერთმანეთში ირევა, იცვლის სიმკვრივეს, ტემპერატურას, გამჭვირვალობას, მოძრაობს დიდ მანძილზე სხვადასხვა სიჩქარით.

მზის ან სხვა ციური სხეულებიდან მომდინარე სინათლის სხივებისთვის დედამიწის ატმოსფერო არის ერთგვარი ოპტიკური სისტემა, მუდმივად ცვალებადი პარამეტრებით. მათ გზაზე ყოფნისას, ის ირეკლავს სინათლის ნაწილს, აფანტავს მას, გადის მას ატმოსფეროს მთელ სისქეში, უზრუნველყოფს დედამიწის ზედაპირის განათებას, გარკვეულ პირობებში, ანაწილებს მას კომპონენტებად და უხვევს სხივების გზას, რითაც იწვევს სხვადასხვა ატმოსფერული ფენომენი. ყველაზე უჩვეულო ფერადი არის მზის ჩასვლა, ცისარტყელა, ჩრდილოეთის განათება, მირაჟი, მზის და მთვარის ჰალო.

მზიანი მზის ჩასვლა

დაკვირვებისთვის ყველაზე მარტივი და ხელმისაწვდომი ატმოსფერული ფენომენი არის ჩვენი ციური სხეულის - მზის ჩასვლა. არაჩვეულებრივად ფერადი, ის არასოდეს მეორდება. ხოლო ცის სურათი და მისი ცვლილება მზის ჩასვლის პროცესში ისეთი კაშკაშაა, რომ აღფრთოვანებას იწვევს ყველა ადამიანში.

ჰორიზონტთან მიახლოებისას მზე არა მხოლოდ კარგავს სიკაშკაშეს, არამედ თანდათან იწყებს ფერის შეცვლას - მის სპექტრში სულ უფრო მეტად ითრგუნება მოკლე ტალღის ნაწილი (წითელი ფერები). ამავე დროს, ცა იწყებს ფერს. მზის სიახლოვეს ის იძენს მოყვითალო და ნარინჯისფერ ტონებს და ჰორიზონტის ანტიმზის ნაწილზე ჩნდება ფერმკრთალი ზოლი სუსტად გამოხატული ფერების გამით.

მზის ჩასვლისას, რომელმაც უკვე მიიღო მუქი წითელი ფერი, მზის ჰორიზონტის გასწვრივ გადაჭიმულია ცისკრის კაშკაშა ზოლი, რომლის ფერი იცვლება ქვემოდან ზევით ნარინჯისფერ-ყვითელიდან მომწვანო-ლურჯამდე. მრგვალი, ნათელი, თითქმის უფერული ბზინვარება ვრცელდება მასზე. ამავდროულად, მოპირდაპირე ჰორიზონტზე, დედამიწის ჩრდილის მოლურჯო-ნაცრისფერი ბნელი სეგმენტი იწყებს ნელ-ნელა აწევას, რომელიც შემოსაზღვრულია ვარდისფერი სარტყლით. ("ვენერას სარტყელი").

როდესაც მზე უფრო ღრმად ჩადის ჰორიზონტის ქვემოთ, ჩნდება სწრაფად გავრცელებული ვარდისფერი ლაქა - ე.წ. "იისფერი შუქი"უდიდეს განვითარებას აღწევს მზის სიღრმეზე ჰორიზონტის ქვეშ დაახლოებით 4-5 o . ღრუბლები და მთის მწვერვალები ივსება ალისფერი და მეწამული ტონებით, და თუ ღრუბლები ან მაღალი მთები ჰორიზონტის ქვემოთაა, მაშინ მათი ჩრდილები გადაჭიმულია ცის მზიან მხარესთან და უფრო გაჯერებულია. ჰორიზონტის მახლობლად ცა წითლდება და კაშკაშა ფერთა ცაზე სინათლის სხივები გადაჭიმულია ჰორიზონტიდან ჰორიზონტამდე მკაფიო რადიალური ზოლების სახით. ("ბუდას სხივები").იმავდროულად, დედამიწის ჩრდილი სწრაფად მოძრაობს ცაში, მისი კონტურები ბუნდოვანი ხდება და ვარდისფერი საზღვარი ძლივს შესამჩნევია. თანდათან ქრება მეწამული შუქი, ღრუბლები ბნელდება, მათი სილუეტები მკაფიოდ გამოირჩევიან ჩამქრალი ცის ფონზე და მხოლოდ ჰორიზონტზე, სადაც მზე იმალება, შემორჩენილია ცისკრის ნათელი მრავალფეროვანი სეგმენტი. მაგრამ ის ასევე თანდათან იკუმშება და ფერმკრთალი ხდება და ასტრონომიული ბინდის დასაწყისისთვის იქცევა მომწვანო-მოთეთრო ვიწრო ზოლად. ბოლოს ის ქრება - ღამე მოდის.

აღწერილი სურათი უნდა ჩაითვალოს მხოლოდ როგორც ტიპიური წმინდა ამინდისთვის. სინამდვილეში, მზის ჩასვლის ნაკადის ბუნება ფართო ვარიაციებს ექვემდებარება. გაზრდილი ჰაერის სიმღვრივესთან ერთად, ცისკრის ფერები ჩვეულებრივ ქრებოდა, განსაკუთრებით ჰორიზონტთან, სადაც წითელი და ნარინჯისფერი ტონების ნაცვლად, ზოგჯერ მხოლოდ მკრთალი ყავისფერი ფერი ჩნდება. ხშირად, ერთდროული ნათების ფენომენი განსხვავებულად ვითარდება ცის სხვადასხვა ნაწილში. თითოეულ მზის ჩასვლას აქვს უნიკალური პიროვნება და ეს უნდა ჩაითვალოს მათ ერთ-ერთ ყველაზე დამახასიათებელ თვისებად.

მზის ჩასვლის დინების უკიდურესი ინდივიდუალობა და მას თანმხლები ოპტიკური ფენომენების მრავალფეროვნება დამოკიდებულია ატმოსფეროს სხვადასხვა ოპტიკურ მახასიათებლებზე - უპირველეს ყოვლისა, მის შესუსტებასა და გაფანტვის კოეფიციენტებზე, რომლებიც განსხვავებულად ვლინდება მზის ზენიტის მანძილის, დაკვირვების მიმართულებისა და დამკვირვებლის სიმაღლე.

ცისარტყელა

ცისარტყელა არის ულამაზესი ციური ფენომენი, რომელიც ყოველთვის იპყრობდა ადამიანის ყურადღებას. ძველ დროში, როცა ადამიანებმა ჯერ კიდევ ცოტა რამ იცოდნენ მათ გარშემო არსებული სამყაროს შესახებ, ცისარტყელა ითვლებოდა „ზეციურ ნიშად“. ასე რომ, ძველი ბერძნები ფიქრობდნენ, რომ ცისარტყელა ქალღმერთ ირიდას ღიმილია.

ცისარტყელა შეინიშნება მზის საპირისპირო მიმართულებით, წვიმის ღრუბლების ან წვიმის ფონზე. მრავალფერადი რკალი, როგორც წესი, მდებარეობს დამკვირვებლიდან 1-2 კმ-ის დაშორებით, ზოგჯერ კი მისი დაკვირვება შესაძლებელია 2-3 მ მანძილზე შადრევნებით ან წყლის შხეფებით წარმოქმნილი წყლის წვეთების ფონზე.

ცისარტყელის ცენტრი მზესა და დამკვირვებლის თვალის დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გაგრძელებაზეა - მზის საწინააღმდეგო ხაზზე. კუთხე მთავარ ცისარტყელასა და მზის საწინააღმდეგო ხაზს შორის არის 41º - 42º

მზის ამოსვლის დროს ანტიმზის წერტილი ჰორიზონტის ხაზზეა, ცისარტყელა კი ნახევარწრეს ჰგავს. მზის ამოსვლისას ანტიმზის წერტილი ჰორიზონტის ქვემოთ ეცემა და ცისარტყელის ზომა მცირდება. ეს მხოლოდ წრის ნაწილია.

ხშირად არის მეორადი ცისარტყელა, კონცენტრირებული პირველთან, კუთხის რადიუსით დაახლოებით 52º და ფერების შებრუნებული განლაგებით.

მთავარი ცისარტყელა იქმნება სინათლის არეკვით წყლის წვეთებში. მეორადი ცისარტყელა წარმოიქმნება სინათლის ორმაგი არეკვლის შედეგად ყოველ წვეთში. ამ შემთხვევაში, სინათლის სხივები გამოდის წვეთიდან სხვადასხვა კუთხით, ვიდრე ის, რომელიც წარმოქმნის მთავარ ცისარტყელას, ხოლო მეორად ცისარტყელაში ფერები საპირისპირო თანმიმდევრობითაა.

სხივების გზა წყლის წვეთში: ა - ერთი ანარეკლით, ბ - ორი ანარეკლით

მზის სიმაღლეზე 41º, მთავარი ცისარტყელა წყვეტს ხილვას და მხოლოდ მეორადი ცისარტყელის ნაწილი ჩნდება ჰორიზონტის ზემოთ, ხოლო მზის სიმაღლეზე 52º-ზე მეტი, მეორადი ცისარტყელაც არ ჩანს. ამიტომ, შუა ეკვატორულ განედებში ეს ბუნებრივი მოვლენა არასოდეს შეინიშნება შუადღის საათებში.

ცისარტყელას აქვს შვიდი ძირითადი ფერი, რომლებიც შეუფერხებლად გადადიან ერთიდან მეორეზე. რკალის ფორმა, ფერების სიკაშკაშე, ზოლების სიგანე დამოკიდებულია წყლის წვეთების ზომაზე და მათ რაოდენობაზე. დიდი წვეთები ქმნის ვიწრო ცისარტყელას, მკვეთრად გამოხატული ფერებით, პატარა წვეთები ქმნის რკალს, რომელიც ბუნდოვან, გაცვეთილ და თეთრადაც კი არის. ამიტომაც ნათელი ვიწრო ცისარტყელა ჩანს ზაფხულში ჭექა-ქუხილის შემდეგ, რომლის დროსაც დიდი წვეთები ეცემა.

ატმოსფეროში სხვადასხვა ოპტიკური (სინათლის) ფენომენი განპირობებულია იმით, რომ მზის და სხვა ციური სხეულების სინათლის სხივები, რომლებიც გადიან ატმოსფეროში, განიცდიან გაფანტვას და დიფრაქციას. ამასთან დაკავშირებით, ატმოსფეროში არაერთი საოცრად ლამაზი ოპტიკური ფენომენი ხდება:

ცის ფერი, ცისკრის ფერი, ბინდი, ვარსკვლავების ციმციმა, წრეები მზისა და მთვარის აშკარა მდებარეობის გარშემო, ცისარტყელა, მირაჟი და ა.შ. ყველა მათგანი ასახავს გარკვეულ ფიზიკურ პროცესებს ატმოსფეროში, ისინი ძალიან მჭიდროდ არიან დაკავშირებული ამინდის ცვლილებასთან და მდგომარეობასთან და, შესაბამისად, შეიძლება დაემატოს როგორც კარგი ადგილობრივი ნიშნები მისი პროგნოზირებისთვის.

მოგეხსენებათ, მზის სინათლის სპექტრი შედგება შვიდი ძირითადი ფერისგან, წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო და იისფერი.თეთრი სინათლის სხივების სხვადასხვა ფერები მკაცრად განსაზღვრული პროპორციით არის შერეული. ამ პროპორციის ნებისმიერი დარღვევით, შუქი თეთრიდან ფერად გადადის. თუ სინათლის სხივები ეცემა ნაწილაკებს, რომელთა ზომები უფრო მცირეა, ვიდრე სხივების ტალღის სიგრძე, მაშინ, რეილის კანონის თანახმად, ისინი იფანტებიან ამ ნაწილაკების მიერ მეოთხე ხარისხამდე ტალღის სიგრძის უკუპროპორციულად. ეს ნაწილაკები შეიძლება იყოს როგორც ატმოსფეროს შემადგენელი გაზების მოლეკულები, ასევე მტვრის უმცირესი ნაწილაკები.

ერთი და იგივე ნაწილაკები სხვადასხვა ფერის სხივებს აფანტავს სხვადასხვა გზით. იისფერი, ლურჯი და ლურჯი სხივები ყველაზე ძლიერად არის მიმოფანტული, წითელი უფრო სუსტია. ამიტომ ცა ლურჯად არის შეღებილი: ჰორიზონტზე ღია ცისფერი ტონი აქვს, ზენიტში კი თითქმის ცისფერი.
ცისფერი სხივები, რომლებიც გადის ატმოსფეროში, ძლიერად არის მიმოფანტული, ხოლო წითელი სხივები დედამიწის ზედაპირს თითქმის სრულიად გაუფანტავად აღწევს. ეს ხსნის მზის დისკის წითელ ფერს მზის ჩასვლისას ან მზის ამოსვლის შემდეგ.

როდესაც სინათლე ეცემა ნაწილაკებს, რომელთა დიამეტრი თითქმის ტოლია ან მეტია ტალღის სიგრძეზე, მაშინ ყველა ფერის სხივები თანაბრად იფანტება. ამ შემთხვევაში, გაფანტული და შემთხვევის შუქი იგივე ფერი იქნება.
ამიტომ, თუ უფრო დიდი ნაწილაკები შეჩერებულია ატმოსფეროში, მაშინ თეთრი დაემატება ცის ლურჯ ფერს, გაზის მოლეკულების გაფანტვის გამო, და ცა გახდება ლურჯი მოთეთრო ელფერით, რაც იზრდება შეჩერებული ნაწილაკების რაოდენობასთან ერთად. ატმოსფეროში იზრდება.
ცის ეს ფერი შეინიშნება, როდესაც ჰაერში ბევრი მტვერია.
ცის ფერი ხდება მოთეთრო და თუ ჰაერში არის დიდი რაოდენობით წყლის ორთქლის კონდენსაციის პროდუქტები წყლის წვეთების, ყინულის კრისტალების სახით, ცა იძენს მოწითალო და ნარინჯისფერ ელფერს.
ეს ფენომენი, როგორც წესი, შეინიშნება ფრონტების ან ციკლონების გავლისას, როდესაც ტენიანობა მაღლა იწევს ჰაერის მძლავრი დინებით.

როდესაც მზე ჰორიზონტთან ახლოსაა, სინათლის სხივებმა უნდა გაიაროს დიდი გზა დედამიწის ზედაპირზე ჰაერის ფენაში, რომელიც ხშირად შეიცავს დიდი რაოდენობით ტენიანობისა და მტვრის დიდ ნაწილაკებს. ამ შემთხვევაში, ლურჯი შუქი იფანტება ძალიან სუსტად, წითელი და სხვა სხივები უფრო ძლიერად იფანტება, აფერადებს ატმოსფეროს ქვედა ფენას წითელი, ყვითელი და სხვა ფერების სხვადასხვა კაშკაშა და ყავისფერ ფერებში, რაც დამოკიდებულია მტვრის შემცველობაზე, ტენიანობაზე და სიმშრალეზე. ჰაერის.

ცის ფერთან მჭიდრო კავშირშია ფენომენი, რომელსაც ოპალესცენტური ნისლი ეწოდება. ჰაერის ოპალესცენტური სიმღვრივის ფენომენი მდგომარეობს იმაში, რომ შორეული მიწიერი ობიექტები თითქოს მოლურჯო ნისლითაა მოცული (მიმოფანტული იისფერი, ლურჯი, ლურჯი ფერები).
ეს ფენომენი შეინიშნება იმ შემთხვევებში, როდესაც ჰაერი შეჩერებულ მდგომარეობაშია (მტვრის ბევრი წვრილმანი ნაწილაკი 4 მიკრონზე ნაკლები დიამეტრით.

ცის ფერის არაერთი კვლევა სპეციალური მოწყობილობის (ციანომეტრის) გამოყენებით და ვიზუალურად დაადგინა კავშირი ცის ფერსა და ჰაერის მასის ბუნებას შორის. აღმოჩნდა, რომ ამ ორ ფენომენს შორის არის პირდაპირი კავშირი.
ღრმა ლურჯი ფერი მიუთითებს არქტიკული ჰაერის მასის არსებობაზე ამ მხარეში, ხოლო მოთეთრო ფერი მიუთითებს მტვრიან კონტინენტზე და ტროპიკულზე. როდესაც ჰაერში წყლის ორთქლის კონდენსაციის შედეგად წყლის ან ყინულის კრისტალების ნაწილაკები წარმოიქმნება ჰაერის მოლეკულებზე უფრო დიდი, ისინი ირეკლავენ ყველა სხივს თანაბრად და ცა ხდება მოთეთრო ან ნაცრისფერი ფერის.

მყარი და თხევადი ნაწილაკები ატმოსფეროში იწვევს ჰაერში მნიშვნელოვან ნისლს და, შესაბამისად, მნიშვნელოვნად ამცირებს ხილვადობას. ხილვადობის დიაპაზონი მეტეოროლოგიაში გაგებულია, როგორც შემზღუდველი მანძილი, რომლის დროსაც ატმოსფეროს მოცემულ მდგომარეობაში, განსახილველი ობიექტები წყვეტს გარჩევას.

ამიტომ, ცის ფერი და ხილვადობა, რომელიც დიდწილად დამოკიდებულია ჰაერში ნაწილაკების ზომაზე, შესაძლებელს ხდის განვსაჯოთ ატმოსფეროს მდგომარეობა და მომავალი ამინდი.

ამას ეფუძნება ამინდის პროგნოზის მრავალი ადგილობრივი ნიშანი:

მუქი მოლურჯო ცა დღის განმავლობაში (მხოლოდ მზესთან შეიძლება იყოს ოდნავ მოთეთრო), საშუალო ან კარგი ხილვადობა და მშვიდი ამინდი იწვევს ტროპოსფეროში წყლის ორთქლის მცირე რაოდენობას, ამიტომ ანტიციკლონური ამინდი შეიძლება გაგრძელდეს 12 საათს ან მეტს.

დღის განმავლობაში მოთეთრო ცა, საშუალო ან ცუდი ხილვადობა მიუთითებს ტროპოსფეროში დიდი რაოდენობით წყლის ორთქლის, კონდენსაციის პროდუქტებისა და მტვრის არსებობაზე, ანუ ანტიციკლონის პერიფერია აქ გადის ციკლონთან შეხებაში: ჩვენ შეგვიძლია. უახლოეს 6-12 საათში მოსალოდნელია ციკლონურ ამინდში გადასვლა.

ცის ფერი, რომელსაც მომწვანო ელფერი აქვს, მიუთითებს ტროპოსფეროში ჰაერის დიდ სიმშრალეზე; ზაფხულში ის ცხელ ამინდს ასახავს, ​​ზამთარში კი ყინვას.

დილით თანაბარი ნაცრისფერი ცა წინ უსწრებს წმინდა კარგ ამინდს, ნაცრისფერი საღამო და წითელი დილა წინ უსწრებს ქარიშხლიან ქარიან ამინდს.

ცის მოთეთრო ელფერს ჰორიზონტის მახლობლად დაბალ სიმაღლეზე (მაშინ როცა დანარჩენი ცა ცისფერია) ტროპოსფეროში მცირე ტენიანობა აქვს და კარგ ამინდს ასახავს.

ცის სიკაშკაშისა და სილურჯის თანდათანობითი დაქვეითება, მზის მახლობლად მოთეთრო ლაქის მატება, ჰორიზონტის მახლობლად ცის დაბინდვა, ხილვადობის გაუარესება თბილი ფრონტის ან თბილი ტიპის ოკლუზიური ფრონტის მიახლოების ნიშანია. .

თუ შორეული ობიექტები აშკარად ჩანს და არ ჩანან უფრო ახლოს, ვიდრე სინამდვილეში არიან, მოსალოდნელია ანტიციკლონური ამინდი.

თუ შორეული ობიექტები აშკარად ჩანს, მაგრამ მათთან დაშორება რეალურზე უფრო ახლოს ჩანს, მაშინ ატმოსფეროში არის დიდი რაოდენობით წყლის ორთქლი: ​​თქვენ უნდა დაელოდოთ ამინდის გაუარესებას.

სანაპიროზე შორეული ობიექტების ცუდი ხილვადობა მიუთითებს ჰაერის ქვედა ფენაში დიდი რაოდენობით მტვრის არსებობაზე და იმის ნიშანია, რომ ნალექი არ უნდა იყოს მოსალოდნელი მომდევნო 6-12 საათის განმავლობაში.

ჰაერის მაღალი გამჭვირვალობა 20-50 კმ ან მეტი ხილვადობის დიაპაზონით არის არქტიკული ჰაერის მასის არსებობის ნიშანი ამ მხარეში.

მთვარის მკაფიო ხილვა აშკარად ამობურცული დისკით მიუთითებს ჰაერის მაღალ ტენიანობაზე ტროპოსფეროში და ამინდის გაუარესების ნიშანია.

კარგად ხილული ნაცრისფერი მთვარის შუქი ასახავს ცუდ ამინდს. ფერფლის შუქი არის ფენომენი, როდესაც ახალი მთვარის შემდეგ პირველ დღეებში, მთვარის ვიწრო კაშკაშა ნახევარმთვარის გარდა, ჩანს მისი მთელი სავსე დისკი, სუსტად განათებული დედამიწიდან არეკლილი სინათლით.

გამთენიისას

გარიჟრაჟი არის ცის ფერი მზის ამოსვლისა და მზის ჩასვლისას.

ცისკრის ფერების მრავალფეროვნება გამოწვეულია ატმოსფეროს სხვადასხვა პირობებით. ცისკრის ფერადი ზოლები, ჰორიზონტიდან დათვლა, ყოველთვის შეინიშნება სპექტრის წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, ლურჯი ფერების თანმიმდევრობით.
ცალკეული ფერები შეიძლება სრულიად არ იყოს, მაგრამ განაწილების თანმიმდევრობა არასდროს იცვლება.ჰორიზონტს წითელის ქვემოთ ზოგჯერ შეიძლება ჰქონდეს ნაცრისფერი ჭუჭყიანი იასამნისფერი. ცისკრის ზედა ნაწილი ან მოთეთრო ან ლურჯია.

ძირითადი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ცისკრის გამოჩენაზე, არის ატმოსფეროში არსებული წყლის ორთქლის კონდენსაციისა და მტვრის პროდუქტები:

რაც უფრო მეტი ტენიანობაა ჰაერში, მით უფრო გამოხატულია ცისკრის წითელი ფერი. ჰაერის ტენიანობის მატება ჩვეულებრივ შეინიშნება ციკლონის მოახლოებამდე, ფრონტი, რომელსაც მოაქვს უამინდობა. ამიტომ, ნათელი წითელი და ნარინჯისფერი გარიჟრაჟებით მოსალოდნელია სველი ამინდი ძლიერი ქარით. ცისკრის ყვითელი (ოქროსფერი) ტონების ჭარბობა მიუთითებს ჰაერში მცირე ტენიანობის და დიდი რაოდენობით მტვრის არსებობაზე, რაც მიუთითებს მომავალ მშრალ და ქარიან ამინდზე.

კაშკაშა და მეწამულ-წითელი გარიჟრაჟები, მოღრუბლული ელფერებით შორეული ცეცხლის ნათების მსგავსი, მიუთითებს ჰაერის მაღალ ტენიანობაზე და არის ამინდის გაუარესების ნიშანი - ციკლონის მოახლოება, ფრონტი მომდევნო 6-12 საათის განმავლობაში.

კაშკაშა ყვითელის, ასევე საღამოს გამთენიისას ოქროსფერი და ვარდისფერი ტონების უპირატესობა ჰაერის დაბალ ტენიანობაზე მიუთითებს; მოსალოდნელია მშრალი, ხშირად ქარიანი ამინდი.

საღამოს ღია წითელი (ვარდისფერი) ცა მიუთითებს მსუბუქ ქარიან ამინდზე უნალექოდ.

მოწითალო საღამო და ნაცრისფერი დილა ასახავს ნათელ დღეს და საღამოს მსუბუქი ქარით.

რაც უფრო ნაზი იქნება ღრუბლების წითელი ფერი საღამოს გამთენიისას, მით უფრო ხელსაყრელი იქნება მომავალი ამინდი.

მოყვითალო-ყავისფერი გარიჟრაჟი ზამთარში ყინვების დროს მიუთითებს მათ მდგრადობაზე და შესაძლო გაძლიერებაზე.

მოღრუბლული მოყვითალო ვარდისფერი საღამოს გათენება ამინდის სავარაუდო გაუარესების ნიშანია.

თუ მზე, რომელიც ჰორიზონტს უახლოვდება, ოდნავ იცვლის თავის ჩვეულ მოთეთრო-ყვითელ ფერს და ჩადის ძალიან კაშკაშა, რაც განპირობებულია ატმოსფეროს მაღალი გამჭვირვალობით, დაბალი ტენიანობით და მტვრის შემცველობით, მაშინ კარგი ამინდი გაგრძელდება.

თუ მზე, ჰორიზონტზე ჩასვლამდე, ან მზის ამოსვლამდე, მისი კიდის გამოჩენის მომენტში, გამოსცემს კაშკაშა მწვანე სხივს, მაშინ უნდა ველოდოთ სტაბილური, ნათელი, მშვიდი ამინდის შენარჩუნებას; თუ თქვენ მოახერხეთ ერთდროულად ლურჯი სხივის შემჩნევა, მაშინ შეგიძლიათ ელოდოთ მას. განსაკუთრებით მშვიდი და ნათელი ამინდი. მწვანე სხივის ციმციმის ხანგრძლივობა არაუმეტეს 1-3 წამია.

საღამოს გამთენიისას მომწვანო ჩრდილების ჭარბობა მიუთითებს ხანგრძლივ მშრალ წმინდა ამინდზე.

მსუბუქი ვერცხლისფერი ზოლი ყოველგვარი მკვეთრი საზღვრების გარეშე, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში ჩანს ჰორიზონტზე უღრუბლო ცაზე მზის ჩასვლის შემდეგ, ასახავს ხანგრძლივ მშვიდ ანტიციკლონურ ამინდს.

უმოძრაო ცირუსის ღრუბლების ნაზი ვარდისფერი განათება მარილის დაყენებისას სხვა ღრუბლების არარსებობის დროს არის დადგენილი ანტიციკლონური ამინდის საიმედო ნიშანი.

საღამოს გამთენიისას კაშკაშა წითელი ფერის უპირატესობა, რომელიც გრძელდება დიდი ხნის განმავლობაში, როდესაც მზე ჰორიზონტის ქვემოთ ჩადის, არის თბილი ფრონტის ან თბილი ტიპის ოკლუზიური ფრონტის მოახლოების ნიშანი; უნდა ველოდოთ გახანგრძლივებულ დაზიანებებს. ქარიანი ამინდი.

ნაზად ვარდისფერი ცისკარი მზის ზემოთ წრის სახით, რომელიც ჰორიზონტს მიღმა ჩავიდა, კარგი სტაბილური ამინდია. თუ წრის ფერი ვარდისფერ-წითელი გახდება, შესაძლებელია ნალექი და გაძლიერებული ქარი.

ცისკრის ფერი მჭიდროდ არის დაკავშირებული ჰაერის მასის ბუნებასთან. დსთ-ს ევროპული ნაწილის ზომიერი განედებისთვის შედგენილი ცხრილი გვიჩვენებს ურთიერთობას ცისკრის ფერებსა და ჰაერის მასებს შორის N.I. Kucherov მიხედვით:

Ჩასვლა

ვინაიდან ციკლონები ძირითადად დასავლეთის წერტილებიდან მოძრაობენ, ცის დასავლეთ ნახევარში ღრუბლების გამოჩენა ჩვეულებრივ ციკლონის მოახლოების ნიშანია და თუ ეს საღამოს მოხდა, მაშინ მზე ღრუბლებში ჩადის. მაგრამ ამავე დროს, აუცილებელია გავითვალისწინოთ ღრუბლის ფორმების თანმიმდევრობა, რომელიც დაკავშირებულია ციკლონებთან, ატმოსფერულ ფრონტებთან.

თუ მზე ჩადის დაბალი მყარი ღრუბლის უკან, რომელიც მკვეთრად გამოირჩევა მომწვანო ან მოყვითალო ცის ფონზე, მაშინ ეს არის მომავალი კარგი (მშრალი, მშვიდი და ნათელი) ამინდის ნიშანი.

თუ მზე ჩავა მუდმივი დაბალი მოღრუბლვით და თუ ჰორიზონტზე და ღრუბლის ზემოთ ცირუსის ან ციროსტრატის ღრუბლების ფენები შეინიშნება, ნალექი ჩამოვა, მომდევნო 6-12 საათში ქარიანი ციკლონური ამინდი იქნება.

მზის ჩასვლა მუქი მკვრივი ღრუბლების მიღმა, კიდეებზე წითელი ფერით, ციკლონურ ამინდს აუწყებს.

თუ მზის ჩასვლის შემდეგ აღმოსავლეთით აშკარად ჩანს მუქი კონუსი, რომელიც თანდათან მაღლა ვრცელდება ფართო ბუნდოვანი ნარინჯისფერი საზღვრით - დედამიწის ჩრდილში, მაშინ მზის ჩასვლის მხრიდან ციკლონი უახლოვდება.

დედამიწის ჩრდილი აღმოსავლეთში მზის ჩასვლის შემდეგ ნაცრისფერი ნაცრისფერია, ფერადი კიდის გარეშე ან ღია ვარდისფერი ფერით - ანტიციკლონური ამინდის მდგრადობის ნიშანი.

ასე ჰქვია ცალკეული სინათლის სხივების ან ზოლების სხივს, რომელიც გამოდის მზის დაფარვის ღრუბლების უკნიდან. მზის სხივები გადის ღრუბლებს შორის არსებულ ხარვეზებს, ანათებს ჰაერში შეჩერებულ მცურავ წყლის წვეთებს და აძლევს სინათლის ზოლებს ლენტების სახით (ბუდას სხივები).

ვინაიდან ეს სიკაშკაშე შეინიშნება ჰაერში დიდი რაოდენობით წყლის მცირე წვეთების არსებობის გამო, ის ასახავს წვიმიან, ქარიან ციკლონურ ამინდს.

ბნელი ღრუბლის უკნიდან გამოსული სიკაშკაშე, რომლის მიღმაც მზე მდებარეობს, უახლოეს 3-6 საათში ქარიანი ამინდის დაწყების ნიშანია.

ყვითელი ღრუბლების გამო ბზინვარება, რომელიც დაფიქსირდა ბოლო წვიმისთანავე, ასახავს წვიმის გარდაუვალ განახლებას და გაძლიერებულ ქარს.

მზის, მთვარის და სხვა ციური სხეულების წითელი ფერი მიუთითებს ატმოსფეროში მაღალ ტენიანობაზე, ე.ი. მომდევნო 6-10 საათში ციკლონური ამინდი დამკვიდრდება ძლიერი ქარითა და ნალექით.

მზის ჩაბნელებული დისკის მოწითალო შეფერილობა შორეული ობიექტების (მთები და სხვ.) მოლურჯო ფერთან ერთად მტვრიანი ტროპიკული ჰაერის გავრცელების ნიშანია და მალე ჰაერის ტემპერატურის მნიშვნელოვანი მატება უნდა ველოდოთ.

ზეცის სარდაფს ღია ადგილიდან (მაგალითად, ზღვაში) დაკვირვებით, ხედავთ, რომ მას აქვს ნახევარსფეროს ფორმა, მაგრამ ვერტიკალური მიმართულებით გაბრტყელებულია. ხშირად ჩანს, რომ მანძილი დამკვირვებლიდან ჰორიზონტამდე სამიდან ოთხჯერ მეტია, ვიდრე ზენიტამდე.

ეს აიხსნება შემდეგნაირად. ზევით ყურებისას, თავის უკან დახრის გარეშე, საგნები გვეჩვენება დამოკლებული, ჰორიზონტალურ მდგომარეობაში მყოფებთან შედარებით.

მაგალითად, დაცემული ბოძები ან ხეები უფრო გრძელია ვიდრე ვერტიკალური. ჰორიზონტალური მიმართულებით მოქმედებს ატმოსფერული პერსპექტივა, რის გამოც ნისლში გახვეული ობიექტები (მტვრისგან და აღმავალი დინებისგან) ნაკლებად განათებულად გამოიყურება და, შესაბამისად, უფრო შორს.

ფირმამენტის აშკარა სიბრტყეობა იცვლება ამინდის პირობების მიხედვით. ატმოსფეროს დიდი გამჭვირვალობა და მაღალი ტენიანობა ზრდის ცის სიბრტყეს.

გაბრტყელებული, დაბალი სამოთხის სარდაფი ჩანს ციკლონურ ამინდამდე.

ცის მაღალი სარდაფი შეიმჩნევა ანტიციკლონების ცენტრალურ რაიონებში; მოსალოდნელია, რომ კარგი ანტიციკლონური ამინდი შენარჩუნდება 12 საათის ან მეტი ხნის განმავლობაში.

უკან წინ

ყურადღება! სლაიდის გადახედვა მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვისაა და შეიძლება არ წარმოადგენდეს პრეზენტაციის სრულ ნაწილს. თუ გაინტერესებთ ეს ნამუშევარი, გთხოვთ, ჩამოტვირთოთ სრული ვერსია.

გაკვეთილის მიზანი: ატმოსფეროში ოპტიკურ ფენომენებზე წარმოდგენის ჩამოყალიბება.

მოსალოდნელი შედეგი: მოსწავლეებმა უნდა იცოდნენ / გაიგონ და ახსნან, როგორ ხდება ატმოსფერული მოვლენები მზის შუქის არეკვლის გამო; ელექტრული ფენომენები.

ძირითადი ტერმინები და ცნებები:ოპტიკური ფენომენები ატმოსფეროში, ცისარტყელა, მირაჟი, ჰალო, ავრორა, ელვა, „სენტ ელმოს ნათება“.

რესურსები:
– სახელმძღვანელო – გვ.106–109;
– სახელმძღვანელოს ელექტრონული დამატება;
– პრეზენტაცია გაკვეთილისთვის.

აღჭურვილობა:
- პროექტორი;
- ეკრანი;
- მასწავლებლის კომპიუტერი;
- ლეპტოპები თითოეულ მაგიდაზე;
- გემი აღმოსავლურ სტილში;
- კოსტუმი მოხუცი ჰოტაბიჩისთვის.

გაკვეთილების დროს

- ბავშვები არიან, საბანი,
რომ დაფაროს მთელი დედამიწა?
ყველასთვის საკმარისი იყოს
არ ჩანდა?
არ დაკეცო, არ გაშალო
არ გრძნობ, არ უყურებ?
გაუშვით წვიმა და სინათლე
არის, მაგრამ არა?
- ეს რა საბანია? (ატმოსფერო არის დედამიწის ჰაერის გარსი.)

და ჩვენ ვაგრძელებთ თემის "ატმოსფეროს" შესწავლას თქვენთან ერთად. პირველ რიგში, დაგისვამ რამდენიმე კითხვას:

1. რისგან შედგება დედამიწის ატმოსფერო? (აირების ნაზავი, წყლის პაწაწინა წვეთები და ყინულის კრისტალები, მტვერი, ჭვარტლი, ორგანული ნივთიერებები.)

2. რა ფორმით შეიცავს ჰაერში ტენიანობა? (წყლის ორთქლი, წყლის წვეთები და ყინულის კრისტალები.)

3. ატმოსფერო არ არის ერთგვაროვანი, აქვს თუ არა მას რამდენიმე ფენა? (ტროპო-სტრატო-მეზო-თერმო-ეგზო-იონოსფერო.)

4. რა ფენებში ჩნდება ავრორა? (იონოსფერო.)

- პოლარული განათება, ელვა, მირაჟები აშინებდა ხალხს ძველად. დღეს მეცნიერებმა შეძლეს ამ იდუმალი ფენომენების საიდუმლოების გამოვლენა. და ჩვენი გაკვეთილის თემაა "ოპტიკური ფენომენები ატმოსფეროში".

და რა არის ეს იდუმალი ჭურჭელი ჩემს მაგიდაზე? Შენ არ იცი? მოდით შევხედოთ?

(ის ხსნის ჭურჭელს, მისგან კვამლი იღვრება, ჩნდება მოხუცი ჰოტაბიჩი.)

– აფჩი! გამარჯობა ჩემო ბრძენო ბატონო! (დხეივნის სიტყვები ჰოტაბიჩა, ხაზგასმულია ერთ-ერთი მოსწავლის მიერ ნათამაშები.)
- Საიდან ხარ? თეატრიდან ხარ?
– ოჰ არა, ჩემო ბატონო! მე ამ გემიდან ვარ!
– Ასე რომ თქვენ..?
– დიახ, მე ვარ ძლევამოსილი და განდიდებული მსოფლიოს ოთხივე ქვეყანაში ჯინი გასან აბდურაჰმან იბნ ჰოტაბი, ანუ ჰოტაბის შვილი!
- ჰოტაბიჩ?!
– და ვინ არიან ეს ლამაზი ახალგაზრდები?
- მაგრამ ეს მე-6 „ა“ კლასის მოსწავლეები არიან და ახლა გეოგრაფიის გაკვეთილი გვაქვს.
– გეოგრაფიის გაკვეთილი! იცოდე, მშვენიერთა შორის ყველაზე ლამაზო, რომ არ გაგიმართლა, რადგან მე მდიდარი ვარ გეოგრაფიის ცოდნით. მე გასწავლით და გახდებით ცნობილი თქვენი სკოლის მოსწავლეებში და თქვენი რეგიონის ყველა სკოლის მოსწავლეებში!
– ჩვენ ძალიან ბედნიერი ვართ ამით, ძვირფასო ჰოტაბიჩ.
– და რა არის ეს ჯადოსნური შავი ყუთები, რომლებიც შენს წინ დევს?
– ეს არის კომპიუტერები, რომლებითაც დღევანდელი ბავშვები გეოგრაფიას სწავლობენ. გეპატიჟებით, ძვირფასო ჰოტაბიჩ, დღეს ჩვენთან იმუშაოთ. და ბიჭებს ვთხოვ გახსენით გაკვეთილის ეკრანი "ოპტიკური ფენომენები ატმოსფეროში. როგორ ფიქრობთ, რა არის ოპტიკური ფენომენები? (მსუბუქი, ვიზუალური).
დღეს ჩვენ გავეცნობით რამდენიმე ოპტიკურ მოვლენას, შეავსეთ ცხრილი, რომელიც თქვენს წინაშეა. აბა, ჩვენი პატივცემული ჰოტაბიჩი გვეტყვის, როგორ წარმოადგენდნენ უძველესი მეცნიერები ამა თუ იმ ფენომენს.

ასე რომ, დავიწყოთ!

ფენომენები, რომლებიც დაკავშირებულია მზის შუქის ანარეკლთან.

Ცისარტყელა - ზაფხულის წვიმამ გადაიარა და მზე ისევ ანათებდა. და თითქოს ჯადოსნურად გაჩნდა ცაზე ცისარტყელა-რკალი.

მე ვიცი, რომ ძველი ბაბილონის ღმერთმა შექმნა ცისარტყელა იმის ნიშნად, რომ მან გადაწყვიტა წყალდიდობის შეჩერება.

რას ფიქრობენ ამაზე თანამედროვე მეცნიერები?

მზის შუქი ჩვენთვის თეთრი გვეჩვენება, მაგრამ სინამდვილეში ის შედგება სინათლის 7 ფერისგან: წითელი, ნარინჯისფერი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო და იისფერი. წყლის წვეთებში გავლისას მზის სხივი ირღვევა და იშლება სხვადასხვა ფერებად. ამიტომ წვიმის შემდეგ ან ჩანჩქერების მახლობლად შეგიძლიათ ცისარტყელას დანახვა. (შეიტანეთ ჩანაწერი ცხრილში).

– ბევრი უდაბნოს მოგზაური მოწმე კიდევ ერთი ატმოსფერული ფენომენია -მირაჟი.

ძველ ეგვიპტელებს სჯეროდათ, რომ მირაჟი არის ქვეყნის აჩრდილი, რომელიც აღარ არსებობს.

(ბავშვები სწავლობენ ამ განყოფილებას ელექტრონულ აპლიკაციაში და ამბობენ თანამედროვე ვერსიას)

რატომ ჩნდება მირაჟები? ეს ხდება მაშინ, როდესაც ცხელი ჰაერი ზედაპირზე მაღლა ამოდის. მისი სიმკვრივე იწყებს მატებას. სხვადასხვა ტემპერატურაზე ჰაერს აქვს სხვადასხვა სიმკვრივე და სინათლის სხივი, რომელიც გადადის ფენიდან ფენაზე, დაიღუნება, ვიზუალურად მიახლოვდება ობიექტს. მ. წარმოიქმნება ცხელ (უდაბნო, ასფალტი) ან, პირიქით, გაცივებულ ზედაპირზე (წყალზე).

ჰალო . ყინვაგამძლე ამინდში, გამოხატული რგოლები ჩნდება მზისა და მთვარის გარშემო -ჰალო.

„ეს ნიშნავს, რომ ამ დროს ჯადოქრების შაბათია.

(ბავშვები სწავლობენ ამ განყოფილებას ელექტრონულ აპლიკაციაში და ამბობენ თანამედროვე ვერსიას.)

ისინი წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც სინათლე აირეკლება ციროსტრატის ღრუბლების ყინულის კრისტალებში. გვირგვინები - ერთმანეთში ჩაბუდებული რამდენიმე რგოლი.(ჩანაწერები.)
ჰაერი არ ატარებს ელექტროენერგიას, მაგრამ ზოგ შემთხვევაში აღმოჩენილია, რომ ის უბრალოდ ჭარბობს ელექტროენერგიით.

ელექტროენერგიასთან დაკავშირებული ფენომენები.

პოლარული შუქები - პოლარული რეგიონების მაცხოვრებლებს შეუძლიათ აღფრთოვანებულიყვნენ ჩრდილოეთის შუქებით.

- ე შემდეგ თვითმნათობი ჰაერი გამოდის დედამიწის ხვრელში.

(ბავშვები სწავლობენ ამ განყოფილებას ელექტრონულ აპლიკაციაში და ამბობენ თანამედროვე ვერსიას.)

მზე აგზავნის ელექტრული დამუხტული ნაწილაკების ნაკადს დედამიწაზე, რომლებიც ეჯახებიან ჰაერის ნაწილაკებს და იწყებენ ნათებას.(ჩანაწერები.)

ელვა - „ცეცხლოვანი ისარი დაფრინავს, ვერავინ დაიჭერს – არც მეფე, არც დედოფალი, არც მშვენიერი ქალწული.

- ეს ღმერთი პერუნია, რომელიც გველს ურტყამს თავისი ქვის იარაღით.

(ბავშვები სწავლობენ ამ განყოფილებას ელექტრონულ აპლიკაციაში და ამბობენ თანამედროვე ვერსიას.)

ხილული ელექტრული გამონადენი ღრუბლებს შორის, ან ღრუბელსა და მიწას შორის. ელვისებური ჭექა-ქუხილი. ჰაერი შეიძლება გაცხელდეს ელვის შიგნით 30000 გრამამდე (ეს 5-ჯერ მეტია, ვიდრე მზის ზედაპირზე).

ელვის სახეები (ხაზოვანი და ბურთი), რატომ არის ისინი საშიში? (ჩანაწერები.)

კიდევ ერთი ფენომენი, რომელიც დაკავშირებულია ატმოსფეროს ელექტრულ ნათებასთან

"წმინდა ელმოს ცეცხლი".

მეზღვაურები ამას ცუდ ნიშნად თვლიან.

(ბავშვები სწავლობენ ამ განყოფილებას ელექტრონულ აპლიკაციაში და ამბობენ თანამედროვე ვერსიას.)

დღეს ჩვენ გავეცანით ბუნებაში არსებულ რამდენიმე უჩვეულო მოვლენას.

– Hottabych-ის წყალობით გავიგეთ წინაპრების შეხედულებების შესახებ ატმოსფეროში ოპტიკურ მოვლენებზე.

– მე გავიგე, როგორ ხსნიან თქვენი თანამედროვე მეცნიერები ბევრ იდუმალ მოვლენას.

(თუ დროა: გირჩევთ, გამოსცადოთ საკუთარი თავი ვიქტორინით.)

დღეს კარგად გააკეთე, ეს თემა ძალიან რთულია და უფრო ღრმად შეისწავლი ფიზიკის კურსზე 10-11 კლასებში.

დ.ზ. : გაიარეთ ვიქტორინა ამ გაკვეთილისთვის.

მსურველებისთვის: შეიტყვეთ დამატებითი ინფორმაციის წყაროებიდან, რა უჩვეულო ატმ. ფენომენები ოდესმე ყოფილა თქვენს მხარეში. როგორ არის აღწერილი?

ელექტრული და ოპტიკური ფენომენები ატმოსფეროში. ატმოსფერული მოვლენები. ატმოსფეროში ელექტრული და ოპტიკური მოვლენები საოცარი და ზოგჯერ საშიში ატმოსფერული მოვლენებია.

ელექტრული მოვლენები ატმოსფეროში.

3. ელექტრული მოვლენები არის ატმოსფერული ელექტროენერგიის გამოვლინება (ჭექა-ქუხილი, ელვა, ავრორა).

ჭექა-ქუხილი - ძლიერი ელექტრული გამონადენი ატმოსფეროში. თან ახლავს ძლიერი ქარი, ძლიერი წვიმა, კაშკაშა სინათლის ციმციმები (ელვა) და მკაცრი ხმოვანი ეფექტები (ჭექა-ქუხილი). ჭექა-ქუხილის ხმა ისმის ოც კილომეტრამდე მანძილზე. მიზეზი კუმულონის ღრუბლებია. ელექტრული გამონადენი შეიძლება მოხდეს ღრუბლებს შორის, თავად ღრუბლებში, ღრუბლებსა და დედამიწის ზედაპირს შორის. ჭექა-ქუხილი შეიძლება იყოს ფრონტალური ჰაერის მასების ცივი ან თბილი ფრონტის გადაადგილების დროს ან მასში. შიდა მასობრივი ჭექა-ქუხილი იქმნება ჰაერის ადგილობრივად გაცხელებისას. ჭექა-ქუხილი ძალიან საშიში ბუნებრივი მოვლენაა ადამიანისთვის. დაღუპულთა რაოდენობით ჭექა-ქუხილი წყალდიდობის შემდეგ მეორე ადგილზეა. ცნობისმოყვარე მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ დედამიწაზე ათასნახევარი ჭექა-ქუხილი ერთდროულად ხდება. ყოველ წამში ორმოცდაექვსი ელვა ეცემა! მხოლოდ პოლუსებზე და პოლარულ რეგიონებში არ არის ჭექა-ქუხილი.

ზარნიცაეს არის მსუბუქი ფენომენი, რომლის დროსაც ღრუბლები ან ჰორიზონტი მცირე ხნით განათებულია ელვისებურად. თავად ელვა არ შეიმჩნევა. მიზეზი შორს მიმავალი ჭექა-ქუხილია (ოც კილომეტრზე მეტ მანძილზე). ელვის დროს ჭექა-ქუხილი არ ისმის.

პოლარული შუქები- ღამის ცის მრავალფეროვანი ნათება მაღალ განედებზე. მიზეზი დედამიწის მაგნიტური ველის მნიშვნელოვანი რყევაა. ეს ათავისუფლებს დიდი რაოდენობით ენერგიას. ამ ფენომენის ხანგრძლივობა შეიძლება იყოს რამდენიმე წუთიდან რამდენიმე დღემდე.

ოპტიკური მოვლენები ატმოსფეროში.

4. ოპტიკური ფენომენები მზის ან მთვარის სინათლის დიფრაქციის (რეფრაქციის) შედეგია (მირაჟი, ცისარტყელა, ჰალო).

მირაჟი არის რეალურად არსებული ობიექტის წარმოსახვითი გამოსახულების გამოჩენა. როგორც წესი, წარმოსახვითი ობიექტები თავდაყირა ან ძლიერ დამახინჯებული ჩნდება. მიზეზი არის სინათლის სხივების გამრუდება ჰაერის ოპტიკური არაერთგვაროვნების გამო. ატმოსფერული ჰეტეროგენულობა ჩნდება, როდესაც ჰაერი არათანაბრად თბება სხვადასხვა სიმაღლეზე.

ცისარტყელა- დიდი მრავალფუნქციური რკალი წვიმის ღრუბლების ფონზე. ცისარტყელის გარე ნაწილი წითელია, ხოლო შიდა ნაწილი მეწამული. ხშირად, მეორადი ცისარტყელა ჩნდება ცისარტყელას გარედან, რომელშიც ხდება ფერების საპირისპირო მონაცვლეობა. შემთხვევის მიზეზია წყლის ორთქლის წვეთებში სინათლის სხივების გარდატეხა და არეკვლა. ცისარტყელა ჩანს მხოლოდ მაშინ, როცა მზე ჰორიზონტზე დაბალია.

ჰალო- ღია მოწითალო რკალი, წრეები, ლაქები, რომლებიც ჩნდება მზის ან მთვარის გარშემო. შემთხვევის მიზეზი არის ციროსტრატის ღრუბლებში ყინულის კრისტალების სინათლის სხივების გარდატეხა და არეკვლა.

5. არაკლასიფიცირებული ატმოსფერული ფენომენი არის ყველა ის ფენომენი, რომელიც ძნელია მიაკუთვნო რომელიმე სხვა ტიპს (შხაპი, ტორნადო, გრიგალი, ნისლი).

შუილიეს არის ქარის მოულოდნელი და მკვეთრი მატება ერთ-ორ წუთში. ქარი წამში 10 მეტრზე მეტ სიჩქარეს აღწევს. მიზეზი ჰაერის აღმავალი და დაღმავალი მასების მოძრაობაა. ჭექა-ქუხილს თან ახლავს ჭექა-ქუხილი, ძლიერი წვიმა და კუმულონის ღრუბლები.

მორევიარის ჰაერის დიდი მასების ბრუნვითი და მთარგმნელობითი მოძრაობა. მორევის დიამეტრმა შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ათას კილომეტრს. ატმოსფერული გრიგალები: ციკლონი, ტაიფუნი.

ტორნადოან ტორნადო - ძალიან ძლიერი მორევი, რომელიც წარმოადგენს გიგანტურ ძაბრს ან ღრუბლის სვეტს. ასეთი სვეტის დიამეტრი წყლის ზემოთ შეიძლება იყოს 100 მეტრამდე, ხოლო მიწის ზემოთ კილომეტრამდე. ტორნადოს სიმაღლე 10 კილომეტრს აღწევს.

ძაბრის ან სვეტის შიგნით, როდესაც ჰაერი ბრუნავს, იქმნება იშვიათი ჰაერის ზონა. ძაბრში ჰაერის მოძრაობის სიჩქარე ჯერ დადგენილი არ არის. უბრალოდ არ არსებობს ისეთი გაბედული, რომელმაც გაბედა ინსტრუმენტებით ძაბრში ჩავარდნა. ტორნადო იზიდავს წყალს, ქვიშას, მტვერს და სხვა ობიექტებს და ატარებს მათ მნიშვნელოვან მანძილზე. ტორნადოს სიცოცხლის ხანგრძლივობა რამდენიმე წუთიდან საათნახევარამდე მერყეობს. იგი წარმოიქმნება სიცხეში და მოდის კუმულონიმბუსის ღრუბლიდან. ადამიანებს ჯერ კიდევ არ აქვთ ბოლომდე განსაზღვრული ტორნადოების გაჩენის მექანიზმი.

ოპტიკური ფენომენები ბუნებაში

ფენომენები, რომლებიც დაკავშირებულია სინათლის გარდატეხასთან.

მირაჟები.

არაჰომოგენურ გარემოში სინათლე არ ვრცელდება სწორი ხაზით. თუ წარმოვიდგენთ გარემოს, რომელშიც გარდატეხის ინდექსი იცვლება ქვემოდან ზემოდან და გონებრივად დავყოფთ მას თხელ ჰორიზონტალურ ფენებად, მაშინ, ფენიდან ფენაზე გადასვლისას სინათლის გარდატეხის პირობების გათვალისწინებით, აღვნიშნავთ, რომ ასეთ გარემოში სინათლის სხივმა თანდათან უნდა შეცვალოს მიმართულება.

სინათლის სხივის ასეთი გამრუდება განიცდის ატმოსფეროში, რომელშიც, ამა თუ იმ მიზეზით, ძირითადად მისი არათანაბარი გაცხელების გამო, ჰაერის გარდატეხის ინდექსი იცვლება სიმაღლესთან ერთად.

ჰაერი ჩვეულებრივ თბება ნიადაგით, რომელიც შთანთქავს მზის სხივების ენერგიას. ამიტომ ჰაერის ტემპერატურა სიმაღლესთან ერთად იკლებს. ასევე ცნობილია, რომ ჰაერის სიმკვრივე სიმაღლესთან ერთად მცირდება. დადგენილია, რომ სიმაღლის მატებასთან ერთად, გარდატეხის ინდექსი მცირდება, ამიტომ ატმოსფეროში გამავალი სხივები იღუნება, იხრება დედამიწისკენ. ამ მოვლენას ნორმალურ ატმოსფერულ რეფრაქციას უწოდებენ. გარდატეხის გამო, ციური სხეულები გვეჩვენება ჰორიზონტის ზემოთ გარკვეულწილად „აწეული“ (მათი ნამდვილი სიმაღლეზე მაღლა).


მირაჟები იყოფა სამ კლასად.
პირველ კლასში შედის ყველაზე გავრცელებული და მარტივი წარმოშობის, ეგრეთ წოდებული ტბის (ან ქვედა) მირაჟები, რომლებიც უამრავ იმედს და იმედგაცრუებას იწვევს უდაბნოში მოგზაურთა შორის.

ამ ფენომენის ახსნა მარტივია. ნიადაგით გახურებულ ჰაერის ქვედა ფენებს ამაღლების დრო არ ჰქონდათ; მათი რეფრაქციული ინდექსი ზედაზე ნაკლებია. მაშასადამე, საგნებიდან გამომავალი სინათლის სხივები, რომლებიც ჰაერში იხრება, თვალში ქვემოდან შედის.

მირაჟის სანახავად არ არის საჭირო აფრიკაში წასვლა. მისი დაკვირვება შესაძლებელია ზაფხულის ცხელ, წყნარ დღეს და ასფალტის მაგისტრალის გახურებულ ზედაპირზე.

მეორე კლასის მირაჟებს უმაღლესი ან შორეული ხედვის მირაჟები ეწოდება.

ისინი ჩნდებიან იმ შემთხვევაში, თუ ატმოსფეროს ზედა ფენები რაიმე მიზეზით აღმოჩნდება, მაგალითად, როდესაც გაცხელებული ჰაერი იქ მოდის, განსაკუთრებით იშვიათია. შემდეგ ხმელეთის ობიექტებიდან გამომავალი სხივები უფრო ძლიერად იღუნება და აღწევს დედამიწის ზედაპირს, მიდის ჰორიზონტისკენ დიდი კუთხით. დამკვირვებლის თვალი ასახავს მათ იმ მიმართულებით, რომელშიც ისინი შედიან.

როგორც ჩანს, საჰარის უდაბნოა დამნაშავე იმაში, რომ ხმელთაშუა ზღვის სანაპიროზე დიდი რაოდენობით შორ მანძილზე მირაჟები შეინიშნება. ცხელი ჰაერის მასები მაღლა იწევს, შემდეგ ჩრდილოეთისკენ მიიწევს და ხელსაყრელ პირობებს ქმნის მირაჟების წარმოქმნისთვის.

უმაღლესი მირაჟები შეინიშნება ჩრდილოეთის ქვეყნებშიც, როცა თბილი სამხრეთის ქარი უბერავს. ატმოსფეროს ზედა ფენები გაცხელებულია, ხოლო ქვედა ფენები გაცივებულია ყინულისა და თოვლის დიდი მასების არსებობის გამო.

მესამე კლასის მირაჟები - ულტრა გრძელი ხედვა - რთული ასახსნელია. ამასთან, გაკეთდა ვარაუდები ატმოსფეროში გიგანტური საჰაერო ლინზების წარმოქმნის შესახებ, მეორადი მირაჟის, ანუ მირაჟისგან მირაჟის შექმნის შესახებ. შესაძლებელია, რომ იონოსფერო აქ თამაშობს როლს, რომელიც ასახავს არა მხოლოდ რადიოტალღებს, არამედ სინათლის ტალღებს.

სინათლის დისპერსიასთან დაკავშირებული ფენომენები

ცისარტყელა არის ულამაზესი ციური ფენომენი, რომელიც ყოველთვის იპყრობდა ადამიანის ყურადღებას. ძველ დროში, როდესაც ადამიანებმა ჯერ კიდევ ძალიან ცოტა იცოდნენ მათ გარშემო არსებული სამყაროს შესახებ, ცისარტყელა ითვლებოდა "ზეციურ ნიშად". ასე რომ, ძველი ბერძნები ფიქრობდნენ, რომ ასი ცისარტყელა ქალღმერთის ირიდას ღიმილია. ცისარტყელა შეინიშნება მზის საპირისპირო მიმართულებით, წვიმის ღრუბლების ან წვიმის ფონზე. მრავალფეროვანი რკალი, როგორც წესი, მდებარეობს რა დამკვირვებლიდან 1-2 კმ-ის დაშორებით, ზოგჯერ მისი დაკვირვება შესაძლებელია 2-3 მ მანძილზე, შადრევნების ან წყლის გამფრქვევებისგან წარმოქმნილი წყლის წვეთების ფონზე.

ცისარტყელას აქვს შვიდი ძირითადი ფერი, რომლებიც შეუფერხებლად გადადიან ერთიდან მეორეზე.

რკალის ფორმა, ფერების სიკაშკაშე, ზოლების სიგანე დამოკიდებულია წყლის წვეთების ზომაზე და მათ რაოდენობაზე. დიდი წვეთები ქმნის ვიწრო ცისარტყელას, მკვეთრად გამოხატული ფერებით, პატარა წვეთები ქმნის რკალს, რომელიც ბუნდოვან, გაცვეთილ და თეთრადაც კი არის. ამიტომაც ნათელი ვიწრო ცისარტყელა ჩანს ზაფხულში ჭექა-ქუხილის შემდეგ, რომლის დროსაც დიდი წვეთები ეცემა.

ცისარტყელას თეორია პირველად 1637 წელს რ.დეკარტმა წარმოადგინა. მან ახსნა ცისარტყელა, როგორც ფენომენი, რომელიც დაკავშირებულია წვიმის წვეთებში სინათლის ანარეკლთან და გარდატეხასთან.

ფერების ფორმირება და მათი თანმიმდევრობა ახსნილი იქნა მოგვიანებით, თეთრი სინათლის რთული ბუნებისა და გარემოში მისი დისპერსიის ამოცნობის შემდეგ. ცისარტყელის დიფრაქციული თეორია შეიმუშავეს აირიმ და პერტნერმა.

სინათლის ჩარევის ფენომენი

მზის ან მთვარის გარშემო შუქის თეთრ წრეებს, რომლებიც წარმოიქმნება ატმოსფეროში ყინულის ან თოვლის კრისტალების მიერ სინათლის გარდატეხის ან არეკვლის შედეგად, ჰალოებს უწოდებენ. ატმოსფეროში არის წყლის პატარა კრისტალები და როდესაც მათი სახეები სწორ კუთხეს ქმნიან მზეზე გამავალ სიბრტყესთან, ვინც აკვირდება ეფექტს და კრისტალებს, ცაში მზეზე დამახასიათებელი თეთრი ჰალო ჩანს. ასე რომ, კიდეები ასახავს სინათლის სხივებს 22 ° გადახრით, ქმნის ჰალოს. ცივ სეზონზე დედამიწის ზედაპირზე ყინულისა და თოვლის კრისტალების მიერ წარმოქმნილი ჰალოები ასახავს მზის შუქს და აფანტავს მას სხვადასხვა მიმართულებით, ქმნიან ეფექტს, რომელსაც ეწოდება "ბრილიანტის მტვერი".

დიდი ჰალოს ყველაზე ცნობილი მაგალითია ცნობილი, ხშირად განმეორებადი "Brocken Vision". მაგალითად, ადამიანი, რომელიც დგას გორაზე ან მთაზე, რომლის უკანაც მზე ამოდის ან ჩადის, აღმოაჩენს, რომ მისი ჩრდილი, რომელიც დაეცა ღრუბლებზე, წარმოუდგენლად უზარმაზარი ხდება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ნისლის უმცირესი წვეთები იფეთქება და მზის შუქს განსაკუთრებულად ირეკლავს. ფენომენმა სახელი მიიღო ბროკენის მწვერვალიდან გერმანიაში, სადაც ხშირი ნისლის გამო ეს ეფექტი რეგულარულად შეინიშნება.

ფარჰელია.

"პარჰელიონი" ბერძნულად ნიშნავს "ცრუ მზეს". ეს არის ერთ-ერთი ჰალო ფორმა (იხ. პუნქტი 6): მზის ერთი ან მეტი დამატებითი გამოსახულება შეიმჩნევა ცაზე, რომელიც მდებარეობს ჰორიზონტის ზემოთ იმავე სიმაღლეზე, როგორც ნამდვილი მზე. მილიონობით ყინულის კრისტალი ვერტიკალური ზედაპირით, რომელიც ასახავს მზეს, ქმნის ამ ულამაზეს ფენომენს.

პარჰელია შეიძლება დაფიქსირდეს მშვიდ ამინდში მზის დაბალ პოზიციაზე, როდესაც პრიზმების მნიშვნელოვანი რაოდენობა განლაგებულია ჰაერში ისე, რომ მათი ძირითადი ღერძი ვერტიკალურია, ხოლო პრიზმები ნელ-ნელა ეშვება, როგორც პატარა პარაშუტები. ამ შემთხვევაში, ყველაზე კაშკაშა რეფრაქციული შუქი თვალში შედის ვერტიკალური სახიდან 220 კუთხით და ქმნის ვერტიკალურ სვეტებს მზის ორივე მხარეს ჰორიზონტის გასწვრივ. ეს სვეტები შეიძლება იყოს განსაკუთრებით კაშკაშა ზოგან, რაც ქმნის ცრუ მზის შთაბეჭდილებას.

პოლარული შუქები.

ბუნების ერთ-ერთი ულამაზესი ოპტიკური ფენომენი გახლავთ aurora borealis. შეუძლებელია სიტყვებით გადმოგცეთ ავრორას სილამაზე, მოციმციმე, მოციმციმე, აალებული ღამის ბნელი ცის წინააღმდეგ პოლარულ განედებში.

უმეტეს შემთხვევაში, ავრორა არის მწვანე ან ლურჯი-მწვანე ფერის, ზოგჯერ ლაქებით ან ვარდისფერი ან წითელი საზღვრებით.

ავრორა შეინიშნება ორი ძირითადი ფორმით - ლენტების სახით და ღრუბლის მსგავსი ლაქების სახით. როდესაც ბზინვარება ინტენსიურია, ის იღებს ლენტების ფორმას. კარგავს ინტენსივობას, იქცევა ლაქებად. თუმცა, ბევრი ლენტი ქრება, სანამ ლაქებად იშლება. როგორც ჩანს, ლენტები ცის ბნელ სივრცეში ჰკიდია, გიგანტურ ფარდას ან ფარდას ჰგავს, რომელიც ჩვეულებრივ გადაჭიმულია აღმოსავლეთიდან დასავლეთისკენ ათასობით კილომეტრზე. ფარდის სიმაღლე რამდენიმე ასეული კილომეტრია, სისქე არ აღემატება რამდენიმე ასეულ მეტრს და იმდენად ნატიფი და გამჭვირვალეა, რომ ვარსკვლავების დანახვა შესაძლებელია. ფარდის ქვედა კიდე საკმაოდ მკაფიოდ და მკვეთრადაა გამოკვეთილი და ხშირად წითელ ან მოვარდისფრო ფერში შეფერილი, ფარდის საზღვარს მოგაგონებთ, ზედა კი თანდათან იკარგება სიმაღლეში და ეს ქმნის განსაკუთრებით ეფექტურ შთაბეჭდილებას სივრცის სიღრმეზე.

არსებობს ოთხი ტიპის ავრორა:

1. ერთიანი რკალი - მანათობელ ზოლს ყველაზე მარტივი, მშვიდი ფორმა აქვს. ის უფრო კაშკაშაა ქვემოდან და თანდათან ქრება ზევით ცის ნათების ფონზე;

2. გასხივოსნებული რკალი - ლენტი რამდენადმე უფრო აქტიური და მოძრავი ხდება, ქმნის პატარა ნაკეცებს და ნაკადულებს;

3. გასხივოსნებული ზოლი - აქტივობის მატებასთან ერთად უფრო დიდი ნაკეცები ედება წვრილს;

4. აქტივობის მატებასთან ერთად, ნაკეცები ან მარყუჟები ფართოვდება უზარმაზარ ზომებამდე (ასობით კილომეტრამდე), ფირის ქვედა კიდე ანათებს ვარდისფერი შუქით. როდესაც აქტივობა იკლებს, ნაოჭები ქრება და ლენტი უბრუნდება ერთგვაროვან ფორმას. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ერთიანი სტრუქტურა ავრორას მთავარი ფორმაა, ნაკეცები კი აქტივობის ზრდასთან ასოცირდება.

ხშირად არსებობს სხვადასხვა სახის ავრორა. ისინი იპყრობენ მთელ პოლარულ რეგიონს და ძალიან ინტენსიურია. ისინი წარმოიქმნება მზის აქტივობის ზრდის დროს. ეს ავრორები მთელი პოლარული ქუდის მოთეთრო-მომწვანო ბზინვარების სახით ჩნდება. ასეთ ავრორას სქუალებს უწოდებენ.

დასკვნა

ერთხელ მირაჟები "მფრინავი ჰოლანდიელი" და "ფატა მორგანა" მეზღვაურებს აშინებდნენ. 1898 წლის 27 მარტის ღამეს, წყნარი ოკეანის შუაგულში, მატადორის ეკიპაჟს შეეშინდა ხილვამ, როდესაც შუაღამისას მშვიდად დაინახეს გემი 2 მილის (3,2 კმ) მოშორებით, რომელიც იბრძოდა. ძლიერი ქარიშხლით. ყველა ეს მოვლენა რეალურად მოხდა 1700 კმ მანძილზე.

დღეს ყველას, ვინც იცის ფიზიკის კანონები, უფრო სწორად მისი ოპტიკის განყოფილება, შეუძლია ახსნას ყველა ეს იდუმალი ფენომენი.

ჩემს ნაშრომში მე არ აღვწერე ბუნების ყველა ოპტიკური ფენომენი. ბევრი მათგანია. ჩვენ აღფრთოვანებული ვართ ცის ლურჯი ფერით, მოწითალო გარიჟრაჟით, აალებული მზის ჩასვლით - ეს ფენომენი აიხსნება მზის სინათლის შთანთქმითა და გაფანტვით. დამატებით ლიტერატურასთან მუშაობისას დავრწმუნდი, რომ კითხვებზე, რომლებიც ჩნდება ჩვენს ირგვლივ სამყაროზე დაკვირვებისას პასუხის გაცემა ყოველთვის შეიძლება. მართალია, ადამიანმა უნდა იცოდეს საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების საფუძვლები.

დასკვნა: ბუნებაში ოპტიკური ფენომენები აიხსნება სინათლის გარდატეხით ან არეკვით, ან სინათლის ტალღური თვისებებით - დისპერსიით, ჩარევით, დიფრაქციის, პოლარიზაციის ან სინათლის კვანტური თვისებებით. სამყარო იდუმალი, მაგრამ შემეცნებადია.