www.tunguska.ru
Настоящее руководство предназначено для изучения серебристых облаков методом визуальных наблюдений. Рекомендуется астрономическим коллективам, юношеским научным обществам, а также тем, кто интересуется наблюдениями серебристых облаков.
ПРОГРАММА НАБЛЮДЕНИЙ
РЕЖИМ НАБЛЮДЕНИЙ И ВЫБОР МЕСТА
ПАТРУЛИРОВАНИЕ СУМЕРЕЧНОГО СЕГМЕНТА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ФОРМ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЯРКОСТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ОБЛАКООБРАЗОВАНИЯ
ОЦЕНКА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
ОБРАБОТКА И ОФОРМЛЕНИЕ НАБЛЮДЕНИЙ
www.tunguska.ru
Визуальные характеристики серебристых облаков, полученные в процессе наблюдений не лишены некоторых субъективных оценок, и это понятно, так как каждый наблюдатель достаточно индивидуален. Вместе с тем, благодаря разработке морфологической классификации облаков, точной индефикации факта их появления, оценке времени начала и конца видимости, привязке фотометрических характеристик к существующим стандартам, значительно улучшилось качество наблюдательного материала.
Исходя из опыта изучения серебристых облаков визуальными методами, в программу наблюдений рекомендуется включить следующие пункты:
1. Патрулирование сумеречного сегмента через 15-ти минутные интервалы.
2. Регистрация моментов появления и исчезновения.
3. Отождествление морфологических форм.
4. Определение яркости.
5. Определение интенсивности облакообразования.
6. Оценка метеорологических условий наблюдения.
7. Измерение видимых границ поля серебристых облаков.
8.Фотографирование наиболее ярких облаков.
Результаты наблюдений заносятся в специальный журнал или карточку с указанием на каждом листе даты наблюдения и фамилии наблюдателя. Ввиду того, что дата в полночь меняется, каждая наблюдательная ночь обозначается двумя числами, например: "25-26 июня 2003 года", где первая дата соответствует первой (вечерней) половине ночи, а вторая - утренней половине ночи.
www.tunguska.ru
Проведение наблюдений в одиночку является достаточно сложной задачей, так как в течение всего летнего сезона необходимо затрачивать на наблюдения ежедневно 4-5 часов ночного времени, что может плохо отразиться здоровье. Поэтому большинство наблюдателей работают коллективно, осуществляя попеременное дежурство. Если опыта нет или он слишком мал, то лучше начинать наблюдения в период максимальной видимости серебристых облаков. Как правило, для широт . 54°-57° этот период приходится на середину июня - конец июля. В северных районах на широтах . 58°-62°, из-за наличия белых ночей, сроки наблюдений смещаются на конец апреля - май, и середину июля - август.
Планируя предстоящую работу, прежде всего, необходимо определить объем будущих наблюдений: какие виды работ наиболее доступны в имеющихся условиях, и в чем конкретно будет выражен результат. Например, при отсутствии высокочувствительной видео камеры (1 люкс) не имеет смысла ставить работы по цейтраферной (замедленной) съемке связанные с изучением динамики серебристых облаков. Но при наличии опыта проведения фотографических работ, можно получить динамические характеристики облаков методом съемки, через временные интервалы в геометрической прогрессии на обычные фотоматериалы (ГОСТ 100 единиц, экспозиция 10-20 секунд, при яркости облаков не ниже 3 баллов). Если у Вас имеется цифровая камера с возможностью снимать через заданные интервалы, то можно снять, небольшой видеоролик, задав интервал времени между кадрами = 5-10 сек.
Прежде чем начинать наблюдения, следует выбрать место, отвечающее оптимальным условиям видимости серебристых облаков. Для этого необходимо:
1.Чтобы западная, северная и восточная стороны горизонта были открыты по высоте не менее чем на 2°-3°.
2.Во избежание закрытия туманами, площадка наблюдений должна быть приподнята над окружающей местностью
3.Следует избегать районов с близлежащими водоемами и промышленными предприятиями.
4.По возможности, в поле зрения не должны находиться яркие источники света и действующие печные или заводские трубы.
5.Желательно, использовать специально оборудованный пункт, расположенный в сельской местности.
Приступая непосредственно к наблюдениям, желательно иметь хорошо выверенные часы, 2-7 кратный светосильный бинокль (БГШ 2,3х40, Б7х50) (но не зрительную трубу), электрический фонарь с голубым или красным светофильтром, журнал наблюдений и планшет наблюдателя. Планшет изготавливается из двух скрепленных между собой пластин оргстекла с вставленными между ними необходимыми таблицами и инструкциями. В условиях ночных наблюдений, для облегчения записи, полезно пользоваться диктофоном, а для фиксации ярких появлений, фотоаппаратом или видеокамерой. При этом необходимо помнить, что фото и видео съемка «с рук» не даст хорошего результата, поэтому полезно обзавестись устойчивым штативом.
При съемке фотоаппаратом с целью изучения динамики облачных полей и отдельных структур серебристых облаков, фотокамера закрепляется неподвижно на устойчивом штативе. Съемка ведется по следующей схеме: 1 кадр - интервал 1 мин., 2 кадр - интервал 2 мин., 3 кадр - интервал 3 мин., 4 кадр - интервал 4 мин., 5 кадр - интервал 5 мин. Таким образом, за 15 минутный интервал времени можно проследить движение практически всех морфологических форм.
Последующая обработка сводится к проецированию изучаемых деталей поля серебристых облаков на земную поверхность и их измерению. Если наблюдения ведутся в условиях полевого лагеря, следует учесть, что иногда температура воздуха ночью может упасть до 5°-7°С и выпасть роса. Поэтому полезно запастись теплой одеждой и водонепроницаемыми чехлами для аппаратуры (но не полиэтиленовыми).
Все моменты наблюдений регистрируются по местному, декретному летнему времени, через 15-ти минутные интервалы. В связи с условиями появления серебристых облаков, вечерние наблюдения начинают с момента погружения Солнца под горизонт на g=4°, и прекращают при g=3°.
Расчет глубины погружения (g) и азимута (А) для каждого конкретного места наблюдений можно выполнить с помощью програмы StarCalc:
www.tunguska.ru
В распознавании морфологических форм на фоне сумеречного сегмента у наблюдателя достаточно часто возникают сомнения вызванные внешним сходством серебристых облаков с тропосферными облаками. Во избежание ошибок можно рекомендовать следующие правила:
1. В вечерние часы серебристые облака не появляются, пока Солнце не опустится под горизонт на H=- -4° (исключение представляют так называемые полярные облака, редко наблюдаемые за Полярным кругом).
2. Серебристые облака всегда бывают светлее неба, даже когда видны на яркой части заревого сегмента. Тропосферные облака, даже если они подсвечены Луной или искусственными источниками света, в яркой части сегмента будут темными.
3. Наиболее развитыми формами серебристых облаков являются гребешки, гребни, струи, вихревые выбросы. Наблюдение этих структур даже в разрывах тропосферной облачности, не вызывают сомнения в появлении.
4. Характерным движением серебристых облаков является их перемещение с северо- востока на юго-запад, реже с севера на юг.
5. При появлении форм схожих с серебристыми облаками, но вызывающих сомнения, следует внимательно осмотреть небо. Если подобные формы замечены вдали от сумеречного сегмента, можно утверждать, что серебристых облаков нет.
6. Серебристые облака имеют голубовато-белый, а вблизи горизонта желтоватый или золотистый цвет, на границе заревого сегмента иногда кажутся фосфоресцирующими.
7. В сомнительных случаях при безоблачном небе, для распознавания малоконтрастных форм, можно рекомендовать наклонить голову так, чтобы создалось перевернутое изображение горизонта. В этом случае резко улучшаются условия визуального восприятия изображения.
8. Серебристые облака с переходом к светлой фазе сумерек, а затем при восходе Солнца исчезают, в то время как простые, перестое и высококучевые облака становятся более заметными. Поэтому при утренних наблюдениях сомнения можно разрешить, продолжая наблюдения до восхода Солнца. Если облака не исчезли, то они не серебристые.
9. Серебристые облака не наблюдаются при погружении Солнца более -16° .
10. При невозможности определить, являются ли наблюдаемые облака серебристыми, в журнале следует отметить их отсутствие и сделать соответствующую запись в примечании.
www.tunguska.ru
Морфологические формы серебристых облаков полностью зависят от динамических процессов происходящих в мезопаузе, подчиненных в свою очередь глобальной циркуляции атмосферы. В северном полушарии преимущественное направление движения облаков определяется их дрейфовым движением в юго-западном направлении. Оценка скоростей показывает значительный разброс от 17 м/сек. до 262 м/сек., средняя же скорость равна 65 м/сек. Надо заметить, что направление движения серебристых облаков не всегда соответствует ветровому режиму мезопаузы. Часто это можно обнаружить, просматривая кадры замедленной киносъемки, либо серии фотографий.
Интересно отметить одну морфологическую особенность зарегистрированную космонавтами. Флер (форма I) практически всегда находится снизу основной массы облаков. Тоже подметил космонавт А.Ю.Калери со станции «Мир» 21 июля 1992 г. пролетая в районе реки Волги: «14 час 25мин. В иллюминатор увидел СО над дневной стороной Земли…очень яркие, тонкая линия, под ними видны разводы, вуаль».
Наиболее характерными образованьями для данных высот являются различные виды волновых структур. По современным представлениям, волновые движения в мезосфере и нижней термосфере, определяются распространением акустических и гравитационных волн. По линейным размерам (L) и времени существования (P), волны можно подразделить на четыре группы:
|
Гребешки
|
L = 3 - 12 км
|
P ~ 5 мин.
|
|
Гребни
|
L = 50 км
|
P ~ 10 мин.
|
|
Полосы
|
L = 50-100 км
|
P ~10 - 60 мин.
|
|
Планетарные волны
|
L ~ 100-300 км
|
P ~ 100 мин.
|
Любые нарушения динамического равновесия в верхней атмосфере приводят к разрушению волновых структур, изменению морфологически форм и образованию иного вида структур - вихревых, т.е форм IV типа.
В зависимости от опыта наблюдателя, применяют два вида классификации. Основной вид описывает разномасштабные волновые и вихревые формы, не связывая их с высотным распределением как это принято в метеорологии. Четыре основных типа форм обозначаются римскими цифрами. Подтипы обозначаются буквенными индексами:
I. ФЛЕР - однородная, слабосветящаяся масса, иногда имеющая клочковатую структуру, чаще всего заполняет пространство между отдельными формами.
IIа. ПОЛОСЫ - длинные, размытые, часто расположенные группами, параллельными друг другу или под небольшим углом.
IIб. СТРУИ - резко очерченные полосы, видоизмененные струйными течениями.
IIIа. ГРЕБЕШКИ - мелкомасштабные структуры узких, резко очерченных форм, наподобие легкой ряби на поверхности воды.
IIIб. ГРЕБНИ - короткие полоски с заметными признаками волновой природы. Расстояние между гребнями в 10-20 раз больше чем у гребешков.
IIIв. ВОЛНООБРАЗНЫЕ ИЗГИБЫ - не составляют самостоятельных форм, образуются в результате искривления поверхности поля занятой другими формами.
IIIг. ПЛАНЕТАРНЫЕ ВОЛНЫ - крупномасштабные образования, формирующие облачные поля, с характерными темными "ложбинами".
IVа. ЗАВИХРЕНИЯ - с малым радиусом, величина угла меняется от десятков градусов до полного скручивания (кольцеобразные структуры).
IVб. ПРОСТОЙ ИЗГИБ - одной или нескольких полос в сторону от основного направления радиусом 3°-5° .
IVв. ВЫБРОС - в сторону от основного направления облака, имеющий крупную, хорошо выраженную структуру.
Второй вид классификации значительно упрощен и описывает наиболее характерные формы, встречающиеся во время наблюдений по программе - минимум:
I - ФЛЕР
II - ПОЛОСЫ
III - ГРЕБЕШКИ, ГРЕБНИ
IV - ВИХРИ
Источник: meteoweb.ru.
Рейтинг публикации:
|
