Стратосферные полярные облака: классификация и синоптика.

Егор Цимеринов
Опубликовано 02-02-2011

Механизм образования

Появление перламутровых облаков связано с процессом возникновения горных волн. Когда струйное течение в средней и верхней тропосфере встречает преграду в виде горного хребта, происходит образование волн с подветренной стороны препятствия.

Частицы воздуха, натекающие на препятствие, приобретают вертикальную составляющую. Вынужденному подъему частиц противодействует сила тяжести, которая с подветренной стороны препятствия приводит к опусканию воздуха вниз, до уровня их первоначального состояния. Поскольку вертикальные колебания частиц происходят в условиях заметного горизонтально переноса, колебания приобретают волновой характер.

Можно указать наиболее благоприятные условия для развития горных волн:

- Постепенное увеличение скорости ветра с высотой.
- Направление ветра в пределах коло 30° по отношению к линии горного хребта.
- Сильные ветры на малых высотах в условиях стабильной атмосфере.
- Скорость ветра не менее 20 узлов (10 м/с)

В полярных районах высота тропосферы не превышает 7 - 8 км. Вершина волны, таким образом, оказывается в стратосфере, что создает благоприятные условия для формирования стратосферных (перламутровых) облаков.

Классификация

Перламутровые облака по внешнему виду подразделяют на два типа:

I тип - размытые и тусклые облака. Образуются при температуре воздуха выше уровня 50 гПа (19км) менее -78° С. Состоят из смеси азотной и серной кислоты.	II тип - яркие облака в виде волн. Температура образования воздуха выше уровня 50 гПа (19км) не более -86°С. Состоят из замерзшего водяного пара

Поскольку в полярной стратосфере северного полушария температура, как правило выше -85°С, то здесь наблюдаются перламутровые облака I типа и гораздо реже отмечаются облака II типа (1 и 28 января 2008 года).

Наблюдения

С января 2008 года нам достоверно известно о четырех наблюдениях перламутровых облаков в районе Мурманска и одном наблюдении на Полярном Урале 1 января 2008 года (Воркута, Салехард)

- 01 января 2008 года (Салехард, Воркута)
- 28 января 2008 года
- 11 января 2009 года
- 11 января 2010 года
- 30 декабря 2010 года

В случае наблюдения перламутровых облаков 11 января и 30 декабря 2010 года, удалось оценить высоту стратосферных облаков по времени их угасания. Вообще говоря, перламутровые облака могут наблюдаться на протяжении всех гражданских сумерек.

1 января (Воркута, Салехард), 29 января 2008 года наблюдались стратосферные облака II типа. В иных случаях температура не достигала достаточного значения.

Перламутровые облака и озоновый слой

Стратосферные полярные облака тесно связанны с областями пониженного содержания озона. Тому есть логическое объяснение:
- для образования стратосферных облаков необходимы довольно низкие температуры (ниже -78°С), разумеется, в условиях полярной ночи, когда озон активно истощается, температура в стратосфере к середине зимы достигает необходимых для образования перламутровых облаков значений, в условиях же озоновой дыры температура воздуха еще более понижается.

Наиболее ярким примером является случай наблюдения перламутровых облаков в Мурманске 28 января 2010 года, когда на огромной территории Европы и Северной Азии наблюдалась устойчивая и большая по площади озоновая дыра. В таких условиях температура в полярной стратосфере опустилась ниже -85° С, что привело к формирования редкого для северного полушария типа перламутровых облаков.

Синоптика

Во всех случаях наблюдения перламутровых облаков в районе Мурманска, над акваторией Норвежского моря располагался глубокий заполняющийся циклон. Область высокого давления находиться южнее или юго-западнее над северной или западной Европой. Изобары в этом случае пролегают в широтном направлении. Таким образом, западные ветры образуют с линией Скандинавских гор угол порядка 40 - 45°, что является оптимальным для формирования горных волн.

1 января 2008 года - облака II типа

карта барических образований	спутниковые наблюдения

29 января 2008 года - облака II типа

карта барических образований	карта аномалий озона	спутниковые наблюдения

карта барических образований	карта аномалий озона	спутниковые наблюдения

карта барических образований	карта аномалий озона	спутниковые наблюдения

30 декабря 2010 года - облака I типа

карта барических образований	карта аномалий количества озона

Где наблюдать?

Перламутровые облака по условиям их образования могут наблюдаться и в других районах северного полушария выше 60° северной широты. В России это прежде всего Полярный Урал и Новая Земля. На данный момент известно одно наблюдение перламутровых облаков в Салехарде и Воркуте 1 января 2008 года.

Материалы по теме:
Полярные стратосферные ("перламутровые") облака Nacreous

Назад в раздел