Duhové mraky jsou relativně vzácným optickým jevem. To lze vidět ve všech ročních obdobích, ale zejména často na podzim. Tyto mraky mohou být obarveny ve všech barvách spektra.
Jsou tvořeny malými kapičkami vody téměř stejné velikosti.
Když tedy slunce zaujímá určitou polohu na obloze a zároveň je skryto za dostatečně hustými mraky, může být jakýkoli (transparentní) mrak umístěný v jeho blízkosti barevný ve spektrálních barvách. Tento jev je vysvětlen skutečností, že paprsky světla různých vlnových délek jsou vychýleny různými způsoby, což znamená, že světlo těchto vln přichází k pozorovateli z různých směrů.
Mrak se může stát duhově zbarveným úplně nebo jen na okrajích, může mít matné barvy nebo velmi jasný. V druhém případě musí být kapičky cloudu stejné velikosti. Teprve potom bude mít bohaté barvy.
Tento jev je nejlépe vidět na Altocumulus (zejména Altocumulus lenticular) a Cirrocumulus.
A nyní podrobněji
Období pozdního XIX - počátku XX. Století dalo lidstvu celou galaxii velkých vědců v oblasti jaderné fyziky, genetiky, výzkumu polárních oblastí. Například cílem výpravy Roberta Scotta na Terru Nova do Antarktidy v letech 1910–1912 nebyl jen sportovní spěch na jižní pól, ale také komplexní geofyzikální studie nejjižnějšího kontinentu Země. Takže George Simpson, štábní meteorolog expedice, založený na výsledcích pozorování optických efektů v oblacích, publikoval v roce 1912 první článek věnovaný takovým jevům, jako je irizace v oblacích (od řeckých Iris, Iρις - duha), také nazývaný „duhové mraky“.
Propagační video:
Duhové mraky jsou poměrně vzácným optickým jevem, ve kterém jsou velmi tenké mraky poblíž Slunce barveny ve spektrálních barvách. Tyto barvy jsou obvykle pastelové, bledé, ale za určitých podmínek mohou být velmi světlé. Simpson správně poukázal na to, že irizace je nejběžnějším typem korun - optický jev spojený s difrakcí světla kapkami podchlazené vody v oblacích a tvorbou barevných kruhů v zakaleném závoji kolem Slunce.
Ve svém jádru jsou duhové mraky součástí neúspěšné koruny. A pokud jsou plnohodnotné koruny v atmosféře extrémně vzácné, pak téměř každý vidí duhové mraky, hlavní věcí je být opatrný! Nejlepší je pozorovat duhové mraky v tmavých brýlích, aby nedošlo k oslepnutí, protože se objevují pouze poblíž Slunce, ve vzdálenosti asi 3-15 °, v některých případech až 30 °. Pokud je však hvězda skrytá za něčím (za jiným mrakem, za horou atd.), Pak lze iriscenci vidět pouhým okem.
Na okrajích mraků cirry, cirrocumulus a altocumulus se obvykle vyskytuje iridescence. Mimochodem, zdroj světla může být nejen Slunce, ale také Měsíc. Iris lze vidět na kondenzačních trasách letounu a také na vrcholu mraků kumulonimbus (na tzv. Závoji nebo kovadlině). Je pravda, že takové duhové mraky se moc neřídí, naopak, hovoří o bezprostředním zhoršení počasí! A nejčastěji se iridescence vyskytuje v lentikulárních (lentikulárních) oblacích altocumulus charakteristických pro horské oblasti. Vzduch v horách je čistší, prakticky bez nečistot, v důsledku čehož je pro kapičky vody mnohem obtížnější přeměnit se na krystaly. Skutečnost je taková, že podchlazená voda je výhodnější než ledové krystaly pro výskyt iridescence.
Sluneční světlo dopadající na zakalenou kapičku nebo ledový krystal odrazí od šíření v přímé linii. V tomto případě závisí velikost vychýlení světla na vlnové délce, proto difrakce slunečního světla vždy vede k jeho rozkladu do spektra. V důsledku tohoto jediného rozptylu jsou kolem každé kapky vytvořeny barevné kruhy. Jejich jas je velmi nízký a je viditelný pouze v důsledku superpozice. Velikost barevných kruhů závisí nejen na vlnové délce, ale také na velikosti překážky (mimochodem, úhlovou vzdáleností kruhů stejné barvy v korunách od Slunce můžete docela přesně spočítat poloměr částic mraku).
V cloudu s velkou disperzí částic se barevné kruhy navzájem překrývají a iridescence zmizí. V opticky hustých mracích se účinek spojený s vícenásobným rozptylem zvyšuje, což je také „fatální“pro iridescenční efekt. Opticky tenké mraky (nebo části mraků) s monodisperzním rozdělením velikosti a tvaru částic cloudu jsou tedy ideální pro iridescenci. Čím vyšší je uniformita částic oblaku, tím jasnější jsou barvy duhového mraku. A je vyšší u kapek vody. A jsou mnohem úspěšnější co do velikosti než jejich protějšky ledu.
Pro vytvoření duhových mraků musí být velikost částic mraku 5-50krát větší než vlnová délka světla, tj. Od 3,5 do 35 um pro červenou a 2 až 20 um pro modrou. Pozorování ukazují, že nejjasnější duhové mraky jsou pozorovány v oblacích s velikostí částic asi 10 mikronů nebo méně. A podle nejnovějších údajů ze satelitního pozorování [8] je nejběžnější velikost ledových krystalů v mracích asi 30–40 µm, i když se nacházejí ledové krystaly menších i větších velikostí (od 2–3 do 60–65 µm). Rozsah variability kapiček vody v mracích je užší: od desetin do 30–40 µm, s nejčastějšími velikostmi kapiček v rozmezí 2–3 µm a 10–15 µm. Právě tyto podchlazené kapky jsou ideální pro tvorbu duhových mraků! Mimochodem, další zajímavý fakt:to byl George Simpson, v jeho 1912 papíru, založený na pozorováních duhových mraků, kdo nejprve potvrdil (i když nepřímo), že voda v oblacích je v podchlazeném stavu. Moderní pozorování ukazují, že až do teploty asi -15 ° C jsou mraky téměř úplně složeny z kapiček vody, do teploty -40 ° C - kapky vody a ledové krystaly, a pouze při nižší teplotě je voda v kapalné fázi v mraky téměř nikdy nenastanou. V dílech první poloviny 20. století bylo uvedeno, že duhové mraky se mohou tvořit pouze na kapkách podchlazené vody, ale v posledních desetiletích bylo objeveno, že ledové krystaly mohou také vést k tvorbě duhových mraků. Moderní pozorování ukazují, že až do teploty asi -15 ° C jsou mraky téměř úplně složeny z kapiček vody, do teploty -40 ° C - kapky vody a ledové krystaly, a pouze při nižší teplotě je voda v kapalné fázi v mraky téměř nikdy nenastanou. V dílech první poloviny 20. století bylo uvedeno, že duhové mraky se mohou tvořit pouze na kapkách podchlazené vody, ale v posledních desetiletích bylo objeveno, že ledové krystaly mohou také vést k tvorbě duhových mraků. Moderní pozorování ukazují, že až do teploty asi -15 ° C jsou mraky téměř úplně složeny z kapiček vody, do teploty -40 ° C - kapky vody a ledové krystaly, a pouze při nižší teplotě je voda v kapalné fázi v mraky téměř nikdy nenastanou. V dílech první poloviny 20. století bylo uvedeno, že duhové mraky se mohou tvořit pouze na kapkách podchlazené vody, ale v posledních desetiletích bylo objeveno, že ledové krystaly mohou také vést k tvorbě duhových mraků.že duhové mraky se mohou tvořit pouze na kapkách podchlazené vody, ale v posledních desetiletích bylo objeveno, že ledové krystaly mohou také vést k tvorbě duhových mraků.že duhové mraky se mohou tvořit pouze na kapkách podchlazené vody, ale v posledních desetiletích bylo objeveno, že ledové krystaly mohou také vést k tvorbě duhových mraků.
Aktivně se studuje fenomén iridecence neobvykle vysokých a studených cirrusových mraků, sestávající z ledových krystalů s téměř monodisperzním rozdělením velikostí.
Tyto mraky se nacházejí v blízkosti tropopauzy (úzká vrstva atmosféry oddělující troposféru a stratosféru), jejich teplota je asi –70… –75 ° C a velikost ledových částic je pouze 2–5 mikronů. V jedné z nejnovějších prací američtí vědci předpokládali, že tyto ledové krystaly byly vytvořeny v důsledku kapek částic kyseliny sírové ze stratosféry, které slouží jako druh kondenzačních jader pro vodní páru.
Síra vstupuje do stratosféry během velkých sopečných erupcí, tropické sopky jsou k tomu obzvláště „dobré“. Mohou házet síru do stratosféry do výšky 20-30 km, zde se síra rychle šíří po celé planetě (díky Brewer-Dobsonově cirkulaci, která dopravuje vzduch ve stratosféře z tropů do polárních šířek) a pomalu se usazuje do nižší atmosféry. Proces poklesu může trvat až 2-3 roky.
Sulfátové aerosoly ve stratosféře způsobují různé optické efekty, od barevných západů slunce a východu slunce po takzvané Bishopovy prsteny - typ halou s jasně modro-bílým středem a tmavě červenohnědým okrajem. Poslední silnou erupcí byla exploze sopky Pinatubo v roce 1991, další rok byl poznamenán skutečným nepokojem světla v atmosféře.
Takže v Holandsku byly biskupské prsteny zaznamenávány téměř každý den, prognostici je neviděli jen ve dnech s nepřetržitými nízkými mraky. Je možné, že duhové mraky byly pozorovány častěji, ale neexistují žádné přímé informace o tom: dodnes neexistuje systematické hodnocení klimatologie (prostorové rozložení, roční změny, meziroční změny atd.) Tohoto jevu. Zdá se tedy, že k potvrzení vlivu sopek na formování duhových mraků bude nutné počkat na další silnou erupci. Mezitím si můžete jen užít fotografie, které s námi sdílejí šťastní vědci neobvyklých přírodních jevů.