Необычные природные явления (Курило И., Левженская СОШ)

Направление: «Разноцветная география»
Выполнила:
ученица 11 класса
МБОУ «Левженская
СОШ»
Курило Ирина
Природные компоненты — это основные
составные части природного территориального
комплекса, взаимосвязанные процессами обмена
веществом, энергией, информацией.
Четыре компонента природного комплекса, то есть
атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера,
находятся в постоянном взаимодействии и
обмениваются веществом и энергией.
Данная работа посвящена такому природному компоненту как атмосфера, а точнее
природным явлениям, происходящим в ней.
При этом обзор охватывает не обычные природные явления, которые неоднократно мог
наблюдать каждый (дождь, град, радуга и т.д.), а удивительные, часто необъяснимые и
даже сверхъестественные феномены, которые природа нашей планеты иногда
преподносит нам на обозрение.
Огни святого Эльма или Огни святого Элмо — разряд в форме светящихся пучков или кисточек (или коронный
разряд), возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящие деревья, острые
вершины скал и т. п.) при большой напряжённости электрического поля в атмосфере.
Они образуются в моменты,
когда напряжённость
электрического поля в
атмосфере у острия достигает
величины порядка 500 В/м и
выше, что чаще всего бывает
во время грозы или при её
приближении, и зимой во
время метелей.
Это явление долгое время было своего
рода знамением божественного
вмешательства среди моряков, поскольку
возникало при штормах, для команды
корабля призрачное свечение
символизировало направляющую длань
Святого Эльма, покровителя моряков.
Извержение японского
вулкана Sakurajima
Вулканические молнии – это еще одна загадка
природы, поскольку ученые до сих пор не пришли к
единому мнению относительно образования молний во
время извержения.
Выглядит это явление довольно необычно: черный дым
и молнии, как будто вырывающиеся из этого густого
облака
Недавно учёные обнаружили две
разновидности вулканических молний. К первой
относятся молнии, которые формируются у
кратера, а ко второй – молнии, наблюдаемые в
облаке пепла. Согласно мнению учёных,
природа этих молний различна.
Молнии у кратера появляются в результате
электрических процессов, происходящих в
магме. А мощные молнии в облаках пепла
формируются при понижении температуры до 20 градусов Цельсия, когда происходит
замерзание переохлаждённых капель воды.
Вспышки в стратосфере, мезосфере и термосфере,
направленные вверх, вниз и горизонтально, очень слабо
изучены. В отличие от наблюдаемых на Земле молний,
эти вспышки имеют яркий цвет, обычно красный или
синий, и покрывают большие пространства в верхних
слоях атмосферы, а иногда простираются до границы с
космосом.
Спрайты трудно различимы, но они появляются почти в
любую грозу на высоте от 55 до 130 километров. Это некое
подобие молнии, бьющей из облака вверх. Впервые это явление
было зафиксировано в 1989 году случайно.
В 1989 году был обнаружен особый вид молний — эльфы, молнии
в верхней атмосфере. В 1995 году был открыт другой вид молний
в верхней атмосфере — джеты.
Эльфы представляют собой огромные, но слабосветящиеся вспышки-конусы
диаметром около 400 км, которые появляются непосредственно из верхней
части грозового облака. Высота эльфов может достигать 100 км,
длительность вспышек — до 5 мс (в среднем 3 мс).
Первое цветное
изображение спрайта,
снятое с самолёта
Джеты представляют собой трубки-конусы синего цвета. Высота джетов
может достигать 40-70 км (нижняя граница ионосферы), живут джеты
относительно дольше эльфов.
Молнии Кататумбо (исп. Relámpago del Catatumbo) — природное явление,
возникающее над местом впадения реки Кататумбо в озеро Маракайбо (Южная
Америка). Феномен выражается в возникновении свечения на высоте около пяти
километров без сопровождающих акустических эффектов. Молнии появляются
ночью (140—160 раз в день) и разряды длятся около 10 часов.
Молнии видно с расстояния до 400 километров. Их даже использовали для
навигации, из-за чего явление также известно под названием «Маяк Маракайбо».
Считается, что молнии Кататумбо являются крупнейшим одиночным генератором
тропосферного озона на Земле. Ветры, приходящие со стороны Анд, вызывают
грозы. Метан, которым богата атмосфера этих заболоченных мест, поднимается
к облакам, подпитывая разряды молний.
В отличии от Северного Сияния, для
которого характеры зеленые оттенки,
сияние Красная Аврора сияет красным.
Аврора возникает при высокой солнечной
активности.
Такое необычное свечение можно
наблюдать на высоте 200—400 км.
Несмотря на периодическое
возникновение, Красную Аврору
достаточно сложно застать.
Зелёный луч — оптическое явление, вспышка зелёного света в момент исчезновения солнечного диска
за горизонтом (обычно морским) или появления его из-за горизонта.
Зелёный луч,
наблюдавшийся
в обсерватории Ла
Силья 15 октября 2005 г.
Верхний мираж и зелёный луч
Для наблюдения зелёного луча необходимы три условия: открытый горизонт (в степи, тундре, горах или
на море в отсутствие волнения), чистый воздух и свободная от облаков сторона горизонта, где происходит
заход или восход Солнца.
Причина – преломление солнечных лучей в атмосфере. Земная атмосфера работает аналогично призме,
благодаря которой происходит разложение белого света. Так, последний луч заходящего солнца разлагается
в спектр, что приводит к образованию цветных лучей. Цвета спектра имеют разную длину волны, и
«исчезают» в определённом порядке: от длинноволновых до коротковолновых лучей. Хотя последним лучом
должен быть фиолетовый, но он не доходит до земной поверхности, более того, фиолетовые, синие и
голубые лучи хуже воспринимаются человеческим зрением.
Световой (или солнечный) столб — один из самых частых видов гало,
визуальное атмосферное явление, оптический эффект, который
представляет собой вертикальную полосу света, тянущуюся от солнца во
время его заката или восхода.
Солнечный столб в Истре,
Московская область
Cтолбы над Университетом
Аляски в Фэрбенксе, от
света фар,
располагающихся за
деревьями на расстоянии
нескольких тысяч футов
Солнечный столб в Западной
Вирджинии
Световой столб возникает, когда солнечный свет отражается от поверхностей мельчайших ледяных
кристаллов, представляющих собой ледяные пластинки или стержни с шестиугольным сечением,
взвешенных в воздухе. Взвешенные в воздухе плоские ледяные кристаллы вызывают солнечные столбы,
если солнце находится на высоте 6 градусов над горизонтом либо позади него, столбовидные — если солнце
находится на высоте 20 градусов над горизонтом.
Такие кристаллы образуются в высоких перистых облаках, наиболее часто в перисто-слоистых. При низких
температурах подобные кристаллы также могут образовываться и в более низких слоях атмосферы.
Поэтому, световые столбы чаще наблюдаются в холодное время года.
На фото радуга, отраженная в холодных водах Северного-Ледовитого океана, заснятая в Канадском
Бассейне Фокса. Такое явление стало возможным из-за быстрого таяния арктического льда, которого, по
данным с подводных лодок, за последние 30 лет стало меньше на 40%. Чем больше открытой воды, тем
больше океан поглощает солнечного света, ускоряя тем самым процесс таяния и испарения.
Туманная радуга (белая радуга, туманная дуга) — радуга, представляющая собой широкую блестящую
белую дугу, обусловленную преломлением и рассеянием света в очень мелких капельках воды.
Она появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из капелек радиусом около
или меньше 25 мкм.
Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в
оранжевый. Иногда белой радугой неверно называют лунную радугу.
Белая радуга образуется в результате рассеяния света на каплях воды, существенно меньших, чем те, что
присутствуют в воздухе при образовании обычной радуги. Исчезновение цветов при этом
вызывается дифракцией света, влияние которой возрастает при уменьшении размеров капель.
Круговая туманная радуга
Глория с тенью человека, фото
с моста в Сан-Франциско
Глория с тенью самолёта в
центре
Глория ( сияние,
ореол) представляет собой
оптическое явление, которое
можно увидеть на облаках,
расположенных
непосредственно перед
наблюдателем или ниже него,
в точке, противоположной
источнику света.
Глория объясняется дифракцией света, ранее уже отражённого в капельках облака так, что он возвращается
от облака в том же направлении, по которому падал, то есть к наблюдателю.
Это явление похоже на радугу, но менее красочное. Угловой размер намного меньше, чем у радуги —
5…20°, в зависимости от размера капель в облаке.
Наиболее известное оптическое
явление, сопровождаемо Глорией –
это Брокенский призрак.
Знаменитый Брокенский призрак – это
гигантская тень, отбрасываемая на
облака или туман. Благодаря туману,
который на Брокене
(Германия) бывает около 300 дней в
году, эти призраки можно видеть
довольно часто.
Брокенский призрак
Брокенский призрак с тенью
человека, фото на пике
Корженевской, Памир
Радужные облака – относительно
редкое явление,
обусловленное дифракцией света на
каплях облаков. Для получения
яркого и четкого эффекта
необходимо, чтобы все капли были
одинакового размера.
Радужные облака появляются тогда, когда Солнце занимает
определенное положение на небе и при этом практически
полностью спрятано за более плотными облаками. В результате
на тонких облаках они окрашиваются в разные цвета, так как лучи
света разных длин волн отклоняются по-разному. Поэтому свет
разных длин волн приходит к наблюдателю с несколько
различных направлений.
Лучше всего эффект заметен на высоко-кучевых (Altocumulus, Ac),
перисто-кучевых (Cirrocumulus, Cc) и особенно на высоко-кучевых
чечевицеобразных (Altocumulus Lenticularis) облаках.
Радужные облака над
колорадским городом
Боулдер
Радужное облако над Огайо
Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца, которая возникает при скоростном сдвиге двух веществ
относительно друг друга, способствует появлению красивейшего атмосферного явления.
Если типичным примером может служить появление волн на поверхности воды под действием ветра, то
возникновение облаков-завитков в небе, которые образуются благодаря потокам воздуха, что движутся с
разной скоростью в перистых облаках, является весьма редким.
Иногда при запыленности атмосферы, повышенной влажности или по другим причинам, Луна выглядит
окрашенной в разные цвета. Особенно необычна синяя и красная Луна.
Синяя Луна появляется от пепла и гари.
Так, синюю Луну видели жители всей планеты после
знаменитого взрыва вулкана Кракатау в 1883 году. Дело в
том, что многие частицы пепла, распространившегося по
всей атмосфере Земли, имели как раз тот размер
(примерно 1 микрон), чтобы хорошо рассеивать красный
свет, позволяя другим цветам свободно проходить.
Белые лучи Луны превращались в синие, иногда в
зелёные.
Луна становится красной из-за преломления солнечного
света после касания им Земли. Когда свет достигает
нашей атмосферы, то более слабые пучки спектра, такой
как коротковолновые (синий), рассеиваются, а
длинноволновые (красный) проходят сквозь атмосферу и
достигают поверхности Луны. В результате этого можно
наблюдать красную Луну.
Данное явление наиболее хорошо заметно во время
полного Лунного затмения, когда Луна становится темно
красного цвета, но бывает такое затмение 1 раз в 18 лет и
длится не более 108 минут
Природа удивительна и многогранна, а разнообразие
природных явлений порой поражает воображение.
Еще с детства мы привыкли к таким явлениям природы
как восходящее солнце, дождевые облака, гроза, туман и
т.п. Однако порой природа удивляет нас и довольно
необычными природными явлениями: некоторые из них
пугают, некоторые настораживают, а некоторые
заставляют любоваться и восхищаться.
Если практически все способны объяснить самые
распространенные явления, то самым необычным
природным феноменам даже ученые не всегда могут
дать обоснование. А увидеть такое — настоящая
редкость и удача.