- jeden z úžasných úkazov našej planéty, ktorý možno bežne vidieť v severných zemepisných šírkach. Niekedy to však možno vidieť aj v Londýne alebo na Floride. Navyše polárnu žiaru možno vidieť aj na samom juhu Zeme - v Antarktíde. Tento jav sa vyskytuje aj na iných planétach slnečnej sústavy: Mars, Jupiter, Venuša.

Polárna žiara: čo to je

Polárne svetlá (polárne svetlá alebo polárna žiara) - luminiscencia (žiara) v hornej atmosfére planéty Zem. Tieto vrstvy majú magnetosféru vďaka ich interakcii s nabitými časticami slnečného vetra.

Polárna žiara je tisíce rôznofarebných svetiel, ktoré sa rozžiaria na oblohe za tmavých nocí. Svetlá majú rôzne tvary a farby: modrá, žltá, červená, zelená. V sekunde je tmavá obloha vymaľovaná jasnými farbami a je viditeľná na mnoho kilometrov, ako keby cez deň. Polárne alebo polárne svetlá prekvapujú a očarujú ľudí už tisíce rokov, ale nie každý sa k nim správa s obdivom, v legendách niektorých národov, o ktorých budeme diskutovať nižšie, to bolo považované za zlé znamenie.

Northern Lights: čo to je a ako sa to deje

Pozrime sa, čo je to za polárna žiara, ktorá prekvapuje a vystrašuje ľudí žijúcich v blízkosti severného a južného pólu?
Michail Lomonosov uhádol záhadu tajomných svetiel a rozhodol sa, že tu zohráva úlohu elektrina. Na potvrdenie svojej teórie vedec prešiel prúdom cez banky naplnené rôznymi plynmi. Po experimente sa banky leskli jedinečnými farbami.

Jednoducho povedané, nabité častice vyvrhnuté naším Slnkom (slnečným vetrom) spôsobujú, že sa zemský vzduch trblieta farebnými svetlami.

Zem je magnet na častice, ktorý vytvára magnetické polia vďaka prúdom vznikajúcim pri rotácii jadra, ktorého základom je železo. Naša planéta pomocou magnetickej príťažlivosti „zachytí“ prechádzajúci slnečný vietor a nasmeruje ho tam, kde sú magnetické póly. Tam sú slnečné častice okamžite priťahované k nim a zo zrážky slnečného vetra s atmosférou sa objaví energia, ktorá sa premení na svetlo, ktoré tvorí polárnu žiaru.

Vzrušené atómy sa upokoja a začnú vyžarovať svetelný fotofón;
Ak dusík (N) narážajúci na slnečné častice stratí elektróny, potom sa jeho molekuly premenia na modrú a fialovú farbu;
Ak elektrón nikde nezmizne, objavia sa červené lúče;
Keď slnečný vietor interaguje s kyslíkom (O), elektrón nezmizne, ale začne vyžarovať lúče zelenej a červenej farby.

Polárna žiara: Legendy

Polárna žiara bola od pradávna spájaná s rôznymi tajomnými a niekedy až mystickými udalosťami. Niektoré národy verili, že nebeský oheň prináša šťastie, vraj bohovia majú v tomto čase sviatky. Iní verili, že boh ohňa bol veľmi nahnevaný a mali by sa očakávať problémy. Vypočujme si, čo o polárnej žiare hovoria legendy rôznych národov.
Nóri spomínajú trblietavý most, ktorý sa z času na čas objaví na nebeskej klenbe, aby bohovia zostúpili na zem. Niektorí žiaru nazývali ohne v rukách Valkýr, ktorých brnenie je vyleštené do lesku a vzniká z nich úžasná žiara. Iní hovorili, že svetlá sú tancom duší mŕtvych dievčat.

Polárna žiara v príbehoch starých Fínov znamená rieku Ruža horiacu ohňom, ktorá oddeľuje svet mŕtvych a svet živých.
Severoamerickí Eskimáci veria, že oblohu rozžiarite farebnými svetlami pískaním a tlieskaním rúk ich môžete okamžite zhasnúť.
Eskimáci z Aljašky tvrdia, že polárna žiara prináša katastrofu. Predtým, ako vyšli von, za starých čias vzali zbrane na ochranu. Mnohí verili, že ak budete dlho sledovať svetlá, môžete sa zblázniť.
Existujú všetky dôvody domnievať sa, že práve vďaka žiareniu vznikli mýty o drakoch. Mnohí vedci sa domnievajú, že bitka o svätého Juraja, ktorý sponzoruje všetkých Britov, nesúvisí s hrozným hadom, ale s polárnou žiarou!

Kedy môžete vidieť polárnu žiaru

Tí, ktorí chcú s istotou vedieť, kedy môžete vidieť polárnu žiaru, by si mali pozorne prečítať tento odsek. Dá sa vidieť za jasnej, mrazivej noci, s neúplným mesiacom, najlepšie ďaleko od mesta (aby svetlo lampášov nerušilo). Polárna žiara sa objavuje najmä od októbra do januára a vyskytuje sa vo výške 80 až 1000 kilometrov nad morom a trvá od 1 hodiny až po celý deň.

Čím agresívnejšie sa Slnko správa, tým viac výbuchov na ňom vzniká, tým dlhšie polárna žiara trvá. Najkrajšie záblesky je možné vidieť raz za 11 rokov (taká je cyklickosť Slnka).
Polárna žiara, foto ktorý je vždy veľkolepý, trochu pripomínajúci západ slnka (iba v noci), ale môže byť stelesnený aj vo forme špirál alebo oblúkov. Šírka farebnej stuhy môže presiahnuť 160 km, dĺžka - 1500 km.
Samotná farba polárnej žiary do značnej miery závisí od toho, s akým plynom slnečný vietor interaguje, ale aj od nadmorskej výšky, v ktorej k nemu došlo. Ak sa plyny atmosféry zrazia vo výške viac ako 150 km, farba žiary bude červená, od 120 do 150 km - žltozelená, pod 120 km - fialovo modrá. Častejšie sú polárne svetlá svetlozelené.
Zábery prijaté z vesmíru potvrdili verziu, že polárna žiara z južnej strany zemegule takmer odzrkadľuje tento jav zo severnej strany. Ide o prstenec s priemerom 4000 km, ktorý obopína póly.

Kde môžete vidieť polárnu žiaru?

Polárnu žiaru bolo možné vidieť už v stredoveku, keď bol severný magnetický pól na východe, nielen v Škandinávii či na severe Ruska, ale dokonca aj na severe Číny.
Teraz môžete vidieť polárnu žiaru v blízkosti magnetických pólov našej planéty:
na severnom póle (je dobre viditeľný na Ross Basin);
v ;
v Severnej Amerike (20 až 200-krát ročne);
na severe škandinávskych krajín, najmä na ostrove Svalbard. Tu to môžete pozorovať nie menej ako v Severnej Amerike;
v zemepisných šírkach medzi Londýnom a Parížom - 5-10 krát ročne;
na severnej Floride sa polárna žiara vyskytuje štyrikrát do roka;
c - na polostrove Kola;
v Škótsku (a v apríli);
z vesmíru (keď nedochádza k ovplyvneniu spodných hustých vrstiev atmosféry, ktoré podívanú výrazne skresľujú).
Polárne svetlá môžete vidieť na iných planétach slnečnej sústavy – na Jupiteri, Venuši, Marse a možno aj na Saturne.
Doteraz neboli všetky záhady blikajúcich svetiel vyriešené. Vedcov zaujíma najmä otázka, či je sprevádzaný zvukovým efektom.

Prvé práce na oblačnosti vykonal akad. Divoké na začiatku 70. rokov XIX storočia. Keďže až do 70. rokov sa oblačnosť zaznamenávala slovami a nie číslami, presnosť takýchto definícií je nízka. Druhú prácu napísal Voeikov, ktorý použil 10-bodový systém na hodnotenie oblačnosti, ale stále bolo málo pozorovaní na detailnú charakteristiku oblačnosti. V roku 1895 Shenrock publikoval prácu obsahujúcu grafy ročného priebehu oblačnosti, ako aj mapu rozloženia oblačnosti podľa ročných období a za rok. Neskôr dal mapu distribúcie cloudu (1900) založenú na úplnejších údajoch. V roku 1925 boli v Atlase priemyslu a neskôr (1939) vo Veľkom sovietskom atlase sveta vytlačené mapy oblakov, ktoré zostavil E. S. Rubinshtein. V predchádzajúcich prácach neboli uvedené údaje o oblačnosti za jedno obdobie. Podarilo sa to v poslednom diele E. S. Rubinshteina, hoci na možnosť takejto redukcie poukázal už skôr Konrad.

Slnečný svit študoval Figurovský (1897) a Vannari (1907-1909). Neexistujú žiadne neskoršie práce charakterizujúce rozloženie slnečného svitu a oblačnosti v ZSSR.

ROČNÉ OBLAČNÉ POKRYTIE

V ZSSR existujú štyri hlavné typy ročnej oblačnosti.

Typ I, východoeurópsky, s maximálnou oblačnosťou v zime a minimom v lete, sa pozoruje približne medzi 60. a 42. rovnobežkou a od západných hraníc ZSSR po 70. poludník. Na východ od Azovského mora sa maximálna oblačnosť vyskytuje v decembri, na severnom pobreží Čierneho mora (Odessa, Taganrog) a v Turkménsku - v januári; na Kryme - vo februári. V celom regióne je pozorovaná veľká amplitúda oblačnosti.

Typ II, východosibírsky, sa vyznačuje maximom oblačnosti v letnej polovici roka, minimom - v zime. Tento typ sa pozoruje v regiónoch východnej Sibíri a Ďalekého východu. Tu všade je najjasnejší mesiac január alebo február. Čas nástupu maxima sa pohybuje vo veľmi veľkých medziach: od mája do augusta. Takže v dolnom toku Amuru sa maximum pozoruje v máji; na stredných prúdoch, v Blagoveščensku - v júni; na hornom toku, v Nerchinsku, sú maximá (mierne výrazné) v máji a auguste.

Typ III, prechodný, s minimálnou a maximálnou oblačnosťou v prechodných obdobiach, je charakteristický pre zvyšok územia ZSSR (okrem pohorí), teda pre západosibírsky región (medzi 60 a 90 zemepisnými dĺžkami a od 50 do 67 ° N), Ďaleký sever, ako aj pre Besarábiu a pobrežie Čierneho mora na Kaukaze.

Typ IV, vysokohorský, má minimum oblačnosti v zime a maximum v máji alebo júni. Nízka oblačnosť na horách v zime sa vysvetľuje tým, že v tomto ročnom období sa tvoria prevažne nízke vrstevné oblaky, ktoré nedosahujú vrcholky hôr (Veľký a Malý Kaukaz, pohoria Strednej Ázie, Altaj).

Amplitúda ročných zmien oblačnosti sa spravidla zvyšuje v smere od pobrežia do vnútra kontinentu, zatiaľ čo priemerná oblačnosť sa v tom istom smere znižuje.

Denný chod oblačnosti v teplom polroku v európskej časti ZSSR má dve maximá: jedno v noci (v dôsledku vrstvenej oblačnosti pri vhodných typoch počasia), druhé cez deň (vzhľadom na tvorbu oblačnosti na vzostupné prúdy); v chladnom polroku sa zvyčajne dodržiava len jedno maximum (v noci alebo ráno). V ázijskej časti ZSSR je prevažne jedno maximum oblačnosti – v lete cez deň, v zime ráno.

V horských oblastiach krajiny je denné maximum oblačnosti jasne vyjadrené v lete, zatiaľ čo v zime je to nočné.

DISTRIBÚCIA CLOUD

Podľa Brooksových výpočtov je priemerná oblačnosť rozložená nasledovne v závislosti od zemepisnej šírky (pre severnú pologuľu):

V ZSSR je najväčšia oblačnosť pozorovaná nad Arktídou a Bielym morom (zemepisná šírka asi 70°), kde dosahuje priemerne 88 % ročne a 94 % v novembri a decembri (maják Sosnovets). Smerom na juh a najmä na juhovýchod sa oblačnosť zmenšuje, v Turane (40° - 50° zemepisnej šírky) na 35-25%, na Kryme a v Zakaukazsku 50%, v Zabajkalsku a Strednej Ázii 35-25% na Ďalekom východe 40 %.

V zime je najmenšia oblačnosť pozorovaná v Transbaikalii a vo východosibírskej oblasti (20-35%), čo úzko súvisí s vysokým atmosférickým tlakom a nízkymi teplotami.

Zimná izonefa v 60% prechádza stredom Kaspického mora a dotýkajúc sa západného okraja Aralu smeruje k Uralu. Ďalej prechádza pozdĺž východného svahu Uralu k ústiu Ob a potom sa stáča na juhovýchod a popri močiaroch Vasyugan dosahuje Novosibirsk. Potom isonefa nasleduje Yenisei na pobrežie Kara. Na východnom svahu Uralu a v centrálnej časti Západosibírskej nížiny je teda oblačnosť o niečo nižšia, čo by malo súvisieť so západnými zostupnými vzduchovými masami prekračujúcimi Ural.

Na Murmanskom pobreží a polostrove Kola oblačnosť klesá na 70 %. miestami až 65 %. čo je podobné rozdeleniu relatívnej vlhkosti, ktorá je tu nižšia ako na pevnine, pretože priľahlé vodné plochy sú teplejšie ako pevnina a ohrievanie od mora ovplyvňuje pobrežie. Na západ odtiaľto pribúda oblačnosť, ktorá v Pobaltí dosahuje 80 %. Nad územím Karelsko-Fínskej republiky je oblačnosť o niečo nižšia (70 %), čo je v úzkej súvislosti s tlakovou výškou, ktorá dominuje vo Fínsku.

Zimné izonefy smerujú najmä zo severu na juh, keďže zimu charakterizuje zmenšovanie oblačnosti zo západu na východ.

Na jar v dôsledku zoslabnutia atmosférickej cirkulácie sa oblačnosť na západe zmenšuje a na východe zväčšuje v dôsledku zvýšenej konvekcie teplého vzduchu.

V lete sa oblačnosť zmenšuje od severu k juhu (od 70 % v Arktíde do 10 % v Turane). Nad pobrežím Baltského mora je oblačnosť nižšia (45 – 50 %), čo Shenrok vysvetľuje tým, že sem prichádzajú zo Švédska. Kaminsky takéto vysvetlenie poprel, pretože ak by sa sem dostali masy vzduchu, ktoré priniesol foehn, boli by už v dôsledku prechodu cez more zvlhčené. Štúdie Kaminského, Mikhailovskej a ďalších preukázali, že na plochých pobrežiach morí je letná oblačnosť znížená v dôsledku slabo vyvinutých konvekčných prúdov; morské vetry tu takmer nezažívajú trenie a nemajú čas na zahriatie na vytvorenie konvekcie.

Najnižšia oblačnosť v lete (priemerne 10 % v auguste) je pozorovaná v Strednej Ázii. Na severnom Kaukaze je oblačnosť zväčšená v dôsledku vzduchových hmôt stúpajúcich sem po svahoch hôr, ktoré prinášajú prevládajúce vetry so severnou zložkou.

V lete je rozloženie oblačnosti v porovnaní so zimou akoby otočené o 90°: v zime sa oblačnosť zmenšuje od západu na východ, v lete sa zmenšuje od severu na juh (mierne pribúda na východe a klesá v r. západ), takže izonefy teraz idú hlavne pozdĺž rovnobežiek .

Jeseň je prechodné obdobie. Rozloženie oblačnosti je blízke jeho ročnému rozloženiu. Na severe je oblačnosť 70°%, na juhu (v Strednej Ázii) 20-30%. Na pobreží Baltského mora nedochádza k poklesu oblačnosti, ktorý bol pozorovaný v lete.

S oblačnosťou úzko súvisí rozloženie jasných a zamračených dní. Počet jasných dní v priemere za rok v ZSSR sa pohybuje od 20 v oblasti Bieleho mora do 200 v oblasti Turano-Kazach, zamračené - od 200 do 20, v tomto poradí. ) a Transbaikalia (Chita 140); Zabajkalsko sa vyznačuje aj tým, že zamračených dní je v roku málo (Čita má v priemere len 38 zamračených dní). Najviac zamračené počasie je charakteristické pre Biele more, kde je priemerný ročný počet zamračených dní okolo 200 a jasných dní - nie viac ako 20. V ročnom chode je najväčší počet jasných dní v európskej časti ZSSR. , Západná Sibír a Stredná Ázia sa vyskytuje v lete. Na Ďalekom východe a východnej Sibíri je maximum jasných dní v zime.

Najväčšia pravdepodobnosť zamračených dní pre európsku časť ZSSR pripadá na zimu: v januári tu dosahuje 80 %, zatiaľ čo v ázijskej časti je to od 30 % do 60 % a v Zabajkalsku dokonca 20 %; v júli je najviac oblačnosti na Ďalekom východe a na Ďalekom severe ZSSR (60 – 70 %); Oblačné počasie je najmenej pravdepodobné v Turano-Kazachskej oblasti (5 %).

A. F. Dyubuk uvádza nasledujúce údaje charakterizujúce frekvenciu (v %) jasných a zamračených dní s rôznymi vzduchovými hmotnosťami v európskej časti ZSSR.

Najväčší počet zamračených dní je v zime, najmä počas TV a MST. Jasné dni majú významnú frekvenciu (27 %) pri AV, kým pri mPT a TBC sa takmer nevyskytujú.

V lete je najväčší počet zamračených dní s AW a CLW a jasných dní s MFW a TL.

SLNEČNÉ ŽIARENIE

Trvanie slnečného svitu za rok sa zvyšuje od severu na juh a od západu na východ v nepriamom pomere k oblačnosti. Takže pozdĺž 30. poludníka je počet hodín slnečného svitu za rok: v Pavlovsku (φ=59°4Г) - 1550, v Bušanoch (φ=58°ZG) - 1642, v Novom Koroľove (φ=55°09 ′) -1860, v Korostyševe (φ=50°19′) - 2044, v Odese (φ=46°30′) - 2200.

Predlžovanie trvania slnečného svitu od západu na východ je možné pozorovať z nasledujúcich staníc umiestnených približne na 54. rovnobežke: Suvalki (y, = 22°57′) - 1800, Minsk (y = 27°33′) -1930, Polibino (y = 52°56'1 – 2200, Troitsk (у=61°34′) – 2300, Bodaibo (у=114°13′) – 2088.

Existujú však výnimky z pravidla. Na východe európskej časti ZSSR v Ufe, Molotove a na severnom Kaukaze sa nachádzajú oblasti s krátkym trvaním slnečného svitu. Tieto anomálie sú tu kvôli intenzívnej tvorbe oblačnosti.

Nad veľkými priemyselnými centrami, kde je atmosféra najviac zakalená, je badateľný pokles počtu hodín slnečného svitu. V Leningrade je priemerné denné trvanie slnečného svitu 3,8 hodiny, t.j. menej ako v Khalil (4,1) a Pavlovsku.

V letnej polovici roka vyniká Turánska nížina počtom hodín slnečného svitu: v Bairam-Ali je len o 7 % menej slnka ako v Káhire. V Strednej Ázii dosahuje dĺžka slnečného svitu v lete 92 % možného, ​​na južnom pobreží Krymu 80 %, v Tbilisi 70 %, v Gudoire 54 %. Na pobreží Baltského mora je trvanie slnečného svitu dlhšie ako v hĺbkach pevniny.V zimnej polovici roka sa rozlišujú Transbaikalia (asi 1000 hodín), Kislovodsk (760 hodín), Suchumi (770 hodín). najväčším počtom hodín slnečného svitu.

Denná dĺžka slnečného svitu v teplejšej polovici roka sa pohybuje v európskej časti ZSSR od 4,5 hodiny na severe (Teriberka) do 11,5 hodiny na juhu (Jalta), v ázijskej časti od 6 hodín. na severe (Igarka) do 14.00 hod. na juhu (Termez). V chladnom polroku (október-marec) sa dĺžka slnečného svitu pohybuje od 0 do 5 hodín. za deň.

Ročný chod slnečného svitu je vo všeobecnosti opačný ako priebeh oblačnosti. Všetky body v ZSSR možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín: 1) stanice s jedným ročným maximom, 2) stanice s dvoma maximami.

Na severe ZSSR je maximálne trvanie slnečného svitu v júni, t.j. v období polárneho dňa.

Pri pohybe na juh sa maximum posúva k jeseni, takže v Turani je hlavné maximum už v auguste alebo septembri.

Na Sibíri sa hlavné maximum slnečného svitu vyskytuje na jar, minimum - na jeseň; v oblasti Ďalekého východu je letné minimum a zimné maximum trvania slnečného svitu výrazne výrazné v dôsledku oblačnosti v monzúnových obdobiach. Na juhu európskej časti ZSSR sa jedno maximum vyskytuje v máji, druhé - v júli alebo auguste.

Miestne geografické faktory narúšajú pravidelnosť ročného rozloženia trvania slnečného svitu. Napríklad v Akatui je v lete cez deň málo slnka kvôli prevahe kupovitých a búrkových oblakov; podobne v Kislovodsku (najmä od mája do júla) je dĺžka slnečného svitu kratšia ako na významnej časti európskeho územia

Na Sibíri je zima jasným obdobím a na poludnie je viac slnka ako vo zvyšku ZSSR. V severozápadnej časti ZSSR je najmä od novembra do februára málo slnka, čo súvisí nielen s krátkym trvaním dňa, ale aj s prechodom mnohých cyklónov a s tvorbou hmiel.

Odvetvie meteorológie, ktoré študuje slnečné, zemské a atmosférické žiarenie, sa nazýva aktinometria. Jeho hlavnou úlohou je meranie tokov žiarivej energie. Aktinometrické údaje sú potrebné pre vedecké poľnohospodárstvo, v stavebníctve, pri navrhovaní budov a stavieb, pre prácu a výskum v oblasti solárnej techniky. Slnečné žiarenie má široké využitie na liečebné účely v balneológii.

Slnko je zdrojom energie pre takmer všetky prírodné procesy na Zemi. Energia pochádzajúca z hlbokých vrstiev zeme, ako aj žiarenie prichádzajúce z hviezd, je v porovnaní s energiou prichádzajúcou zo Slnka zanedbateľné.

Zvážte niektoré definície používané v meteorológii. Energia vyžarovaná Slnkom a dosahujúca Zem sa nazýva slnečné žiarenie. Žiarenie (nezamieňať s rádioaktivitou - ionizujúce žiarenie) vstupujúce do atmosféry a následne na zemský povrch vo forme zväzku lúčov sa nazýva tzv. rovno. Časť slnečného žiarenia odrazená od zemského povrchu a oblakov je tzv odrazené žiarenie. Celková radiácia je suma rovno A rozptýlené žiarenie. Zloženie celkového žiarenia sa mení v závislosti od výšky slnka, priehľadnosti atmosféry a oblačnosti. Denný a ročný chod celkového žiarenia je určený najmä zmenou výšky slnka. Ale vplyv oblačnosti a priehľadnosti vzduchu túto jednoduchú závislosť značne komplikuje a narúša hladký priebeh celkového žiarenia. Celková radiácia výrazne závisí aj od zemepisnej šírky miesta. S poklesom zemepisnej šírky sa jeho denné sumy zvyšujú a amplitúda jeho ročnej variácie klesá.

Na celom území Primorye sa pozoruje obvyklý ročný chod celkovej radiácie s minimom v decembri (3,2-6,0 kcal / cm 2 - údaje pred rokom 1951) a maximom koncom jari - začiatkom leta (9,2 - 15,4 kcal / cm 2 ). Na severných staniciach regiónu sa maximum celkovej radiácie vyskytuje v júni a pri presune do južných šírok sa posúva na máj.

Ak porovnáme hodnoty sezónnych hodnôt celkového žiarenia pre niektoré body Primorye a európske územie Ruska a Ukrajiny, ktoré sa nachádzajú v rovnakej zemepisnej šírke, ukáže sa, že v zime Vladivostok dostáva viac slnečného žiarenia ako mestá. Krasnodar a Soči. Je to spôsobené tým, že zima v Primorye sa vyznačuje nízkou oblačnosťou. V lete sa v Primorye objavuje slnko menej často, prevláda oblačnosť a časté dažde.

Celkové hodnoty žiarenia (kcal / cm 2)
pre niektoré body Prímorského kraja, Ruska a Ukrajiny

Pre turistov a dovolenkárov na juhu Primorye je zaujímavé skutočné trvanie slnečného svitu. Závisí to od dĺžky dňa, oblačnosti a blízkosti horizontu. Maximálne trvanie slnečného svitu je v marci, septembri a októbri. Minimálne hodnoty sú pozorované v júni a júli. Stáva sa to preto, že na jar a na jeseň je trvanie slnečného svitu pomerne dlhé v porovnaní so zimnými mesiacmi a frekvencia dní s oblakmi a hmlami je oveľa menšia ako v lete.

Radiačná rovnováha atmosféry a podkladového povrchu je algebraický súčet tokov žiarenia absorbovaných a emitovaných atmosférou. Tieto toky sú hlavnými klimatickými faktormi, najdôležitejšími zložkami tepelnej bilancie atmosféry. Môže byť pozitívny aj negatívny.

Na území Prímorského kraja sa bilancia žiarenia za štyri mesiace (november, december, január, február) ukazuje ako negatívna. V zostávajúcich mesiacoch a za rok sú jeho hodnoty kladné. Radiačná bilancia na území kraja sa pohybuje od 22 kcal/cm 2 (Agzu) do 46 kcal/cm 2 (Vladivostok).

Je zaujímavé porovnať jeho hodnoty pre niektoré body v Primorye a európskom území Ruska. Ročné hodnoty radiačnej bilancie pre body Primorye sú o 12 - 18 kcal/cm 2 nižšie ako ročné hodnoty radiačnej bilancie pre body európskej časti nachádzajúce sa v rovnakom poradí. zemepisných šírkach. Je to spôsobené najmä tým, že v Primorye v letnej oblačnosti výrazne znižuje prichádzajúcu časť radiačnej bilancie.

S rozvojom výstavby rekreačných oblastí a významom slnečnej energie pre systémy autonómneho napájania vzniká potreba kvalitných údajov o celkovej radiácii v bodoch Prímorského kraja. Takéto informácie možno získať na oddelení automatizácie a hydrometeorológie režimu Primorskhydromet.

Polárna žiara alebo polárna žiara (Aurora Borealis) je prirodzená žiara (luminiscencia) oblohy, ktorá je dobre viditeľná najmä vo vysokých zemepisných šírkach, vzniká pri zrážke nabitých častíc s atómami vo vyšších vrstvách atmosféry (termosfére).

Ako vzniká polárna žiara? Nabité častice magnetosféry, ktoré zachytáva zo slnečného vetra, sú nasmerované magnetickým poľom Zeme do atmosféry. Väčšina polárnej žiary sa vyskytuje v oblastiach známych ako zóny polárnej žiary, ktoré sú zvyčajne umiestnené 10 až 20 stupňov od magnetického pólu, definovaného osou magnetického dipólu Zeme. Počas geomagnetickej búrky sa tieto zóny rozširujú do nižších zemepisných šírok, takže je možné vidieť polárnu žiaru v Moskve.

Klasifikácia

Polárna žiara nad jazerom

Polárne svetlá ako prírodný jav sa delia na difúzne a bodové (diskrétne). Difúzny vyzerá ako nevýrazná žiara na oblohe, ktorá nemusí byť viditeľná voľným okom, dokonca ani za tmavej noci. Bodové svetlá sa líšia jasom, od sotva viditeľných voľným okom až po dostatočne jasné na čítanie novín v noci. Presné polárne svetlá je možné vidieť iba na nočnej oblohe, pretože nie sú dostatočne jasné, aby boli viditeľné počas dňa. Polárna žiara v severnom Rusku je známa ako polárna žiara.

Príčiny severných svetiel

Polárna žiara sa vyskytuje v stratosfére v blízkosti magnetického pólu, je viditeľná ako zelenkastá žiara, niekedy s červenými prímesami. Presné polárne žiary často vykazujú magnetické siločiary a môžu meniť tvar z niekoľkých sekúnd na hodiny. Kedy môžete vidieť polárnu žiaru? Najčastejšie sa vyskytuje v blízkosti rovnodennosti.

Magnetické pole Zeme a polárna žiara spolu úzko súvisia. Magnetické pole Zeme zachytáva častice slnečného vetra, z ktorých mnohé sa potom pohybujú smerom k pólom, kde sa zrážajú so zemskou atmosférou. Zrážky medzi týmito iónmi, atmosferickými atómami a molekulami vedú k emisiám energie vo forme vzduchového žiarenia, ktoré sa objavuje vo forme veľkých kruhov okolo pólov. Polárna žiara je jasnejšia počas intenzívnej fázy slnečného cyklu, keď výrony koronálnej hmoty znásobujú intenzitu slnečného vetra. V tomto je možné vidieť polárne žiary na Jupiteri, Saturne, Uráne a Neptúne.

Južný pól

Sú na južnom póle polárne svetlá? Áno, polárna žiara na južnom póle má rovnaké črty, ktoré sú takmer identické so severným. Pýtate sa, že sú v Antarktíde polárne svetlá? Áno, sú viditeľné z vysokých južných zemepisných šírok Antarktídy, Južnej Ameriky, Nového Zélandu a Austrálie.

Ako sa tvoria polárne svetlá

Je výsledkom uvoľnenia fotónov v hornej časti zemskej atmosféry, vo výške asi 80 km. Molekuly dusíka a kyslíka pôsobením nabitých slnečných častíc prechádzajú do excitovaného stavu a pri prechode do základného stavu sa obnoví elektrón a vyžiari sa kvantum svetla. Rôzne molekuly a atómy dávajú rôzne farby žiary, napríklad: kyslík je zelený alebo hnedočervený, v závislosti od množstva absorbovanej energie, dusík je modrý alebo červený. Modrá farba dusíka vzniká, ak atóm obnoví ionizačný elektrón, červená - keď prechádza do základného stavu z excitovaného stavu.

Úloha kyslíka

Kyslík je neobvyklý prvok, pokiaľ ide o jeho návrat do základného stavu: tento prechod môže trvať ¾ sekundy a vyžaruje zelené svetlo po dobu až dvoch minút, potom sa zmení na červenú. Zrážky s inými atómami alebo molekulami absorbujú excitačnú energiu a zabraňujú emisii svetla. V horných častiach atmosféry je percento kyslíka nízke a takéto zrážky sú dosť zriedkavé, čo dáva kyslíku čas na vyžarovanie červeného kvanta svetla. Kolízie sú čoraz častejšie, keď sa presúvame hlbšie do atmosféry, takže bližšie k povrchu sa červené žiarenie nestihne sformovať a pri povrchu sa zastaví aj zelená žiara.

Galéria obrázkov

Snímky polárnej žiary sú dnes oveľa bežnejšie, kvôli rastúcej kvalite a dostupnosti digitálnych fotoaparátov, ktoré majú dosť vysokú citlivosť. Nižšie nájdete galériu tých najpôsobivejších záberov.

Slnečný vietor a magnetosféra

Zem je neustále ponorená do prúdov - riedky prúd horúcej plazmy (plynu voľných elektrónov a kladných iónov) vyžarovanej Slnkom do všetkých strán, ktorý vzniká vplyvom dvoch miliónov stupňov tepla zo Slnka. koróna.

Slnečný vietor zvyčajne dopadá na Zem rýchlosťou asi 400 km/s, hustotou asi 5 iónov/cm3 a intenzitou magnetického poľa 2-5 nT (sila magnetického poľa Zeme sa meria v Tesle a blízko zemského povrchu zvyčajne je to 30 000 - 50 000 nT). Počas , toky slnečnej plazmy môžu byť niekoľkonásobne rýchlejšie a medziplanetárne magnetické pole (IMF) môže byť oveľa silnejšie.

Medziplanetárne magnetické pole sa vytvára na Slnku v oblasti slnečných škvŕn a slnečný vietor sa šíri do vesmíru pozdĺž jeho siločiar.

Zemská magnetosféra

Magnetosféra Zeme vzniká vplyvom slnečného vetra a magnetického poľa Zeme. Tvorí prekážku v dráhe slnečného vetra, odvádza jeho pozornosť v priemernej vzdialenosti asi 70 000 km (11 polomerov Zeme) a vytvára rázovú vlnu vo vzdialenosti 12 000 km až 15 000 km (1,9 až 2,4 polomerov). Šírka magnetosféry Zeme je spravidla 190 000 km (30 polomerov) a na nočnej strane sa dlhý chvost magnetosféry, z predĺžených siločiar, rozprestiera na obrovské vzdialenosti (> 200 polomerov Zeme).

Tok plazmy v magnetosfére sa zvyšuje so zvyšujúcou sa hustotou a turbulenciou v prúde slnečného vetra.

Okrem kolmej zrážky s magnetickým poľom Zeme sa niektoré prúdy magnetosférickej plazmy pohybujú hore a dole pozdĺž siločiar magnetického poľa Zeme a strácajú energiu v polárnych zónach atmosféry, čo spôsobuje polárnu žiaru. Magnetosférické elektróny sú urýchľované a kolízie s atmosférickými plynmi spôsobujú atmosferickú žiaru.

Mapy Severnej Ameriky a Eurázie s hranicou polárnej žiary na rôznych úrovniach geomagnetickej aktivity; Kp = 3 zodpovedá nízkej úrovni geomagnetickej aktivity, zatiaľ čo Kp = 9 je najvyššia úroveň.

Polárna žiara v Rusku sa niekedy pozoruje v miernych zemepisných šírkach, keď magnetická búrka dočasne zväčší ovál polárneho žiarenia. S indexom geomagnetickej aktivity Кр=6-9 je možné vidieť na zemepisnú šírku Moskvy.

Polárna žiara: Predpoveď

Polárna žiara v reálnom čase (online), aktualizácia každých 30 sekúnd

Magnetické búrky a polárna žiara sú najčastejšie počas vrcholu jedenásťročného slnečného cyklu a tri roky po tomto vrchole. V polárnej zóne závisí pravdepodobnosť vzniku žiary hlavne od sklonu medziplanetárneho magnetického poľa.

Os rotácie Slnka je naklonená o 8 stupňov vzhľadom na rovinu obežnej dráhy Zeme. Slnečný vietor vyfukuje prúdy plazmy rýchlejšie zo slnečných pólov ako z rovníka, takže priemerná rýchlosť častíc v blízkosti magnetosféry Zeme každých šesť mesiacov klesá. Rýchlosť slnečného vetra je najvyššia (v priemere asi 50 km/s) okolo 5. septembra a 5. marca, kedy sa Zem nachádza v najväčšom uhle k rovine rotácie Slnka.

Prečo sa vyskytujú polárne svetlá

"Túlavé svetlo"

V dôsledku zrážok medzi molekulami a atómami zemskej atmosféry a nabitými časticami zachytenými magnetosférou zo slnečného žiarenia. Rozdiely vo farbe sú spôsobené typom plynu, ktorý sa vyskytuje. Najbežnejšia farba žiary je bledožltkastá zelená, ktorú tvoria molekuly kyslíka umiestnené vo výške 80 km nad zemou. Vzácne polárne žiary červenej farby sú tvorené atómami kyslíka vo výške okolo 300 km. Za modrú alebo fialovo-červenú farbu je zodpovedný dusík.

Vplyv slnečnej aktivity

Spojenie medzi polárnou žiarou a slnečnou aktivitou sa predpokladalo okolo roku 1880. Vďaka výskumu od 50. rokov 20. storočia dnes vieme, že elektróny a protóny zo slnečného vetra sú zachytené zemskou magnetosférou a zrážajú sa s plynmi v atmosfére.

Teplota nad povrchom Slnka (hovoríme o koróne, samotný povrch Slnka má teplotu okolo 6000 stupňov) sú milióny stupňov Celzia. Pri tejto teplote sú zrážky medzi iónmi dosť intenzívne. Voľné elektróny a protóny unikajú zo slnečnej atmosféry v dôsledku rotácie Slnka a odlietajú medzerami v magnetickom poli. V blízkozemskom priestore sú nabité častice z veľkej časti vychyľované magnetickým poľom Zeme. Magnetické pole Zeme je najslabšie na póloch, a preto nabité častice vstupujú do zemskej atmosféry a na póloch sa zrážajú s časticami plynu. Tieto zrážky vyžarujú svetlo, ktoré vnímame ako polárnu žiaru.

Kde je najlepšie vidieť polárnu žiaru

Možno ich vidieť na severnej alebo južnej pologuli ako nepravidelne tvarovaný ovál so stredom nad magnetickým pólom. Vedci zistili, že vo väčšine prípadov sú polárne žiary na rôznych póloch vzájomnými zrkadlovými obrazmi, ktoré sa vyskytujú v rovnakom čase, s podobným tvarom a farbou.

Keďže sa javy vyskytujú v blízkosti magnetických pólov, je vhodné pozorovať polárnu žiaru od polárneho kruhu. Možno ich vidieť aj na južnom cípe Grónska a Islandu, na severnom pobreží Nórska a na severe Sibíri. Polárne žiary sú sústredené v prstenci okolo Antarktídy a južného Indického oceánu.