Полярное стратосферное облако - Polar stratospheric cloud

Полярное стратосферное облако
Перламутровые облака Antarctica.jpg
Антарктическое стратосферное облако (перламутровые облака)
СокращениеPSC
Высота15 000–25 000 м
(49,000–82,000 футов)
КлассификацияДругой
ВнешностьЯрко светится яркими радужный цвета
Облако осадков ?Нет

Полярные стратосферные облака (PSC) находятся облака зимой полярный стратосфера на высоте 15 000–25 000 м (49 000–82 000 футов). Их лучше всего наблюдать во время гражданские сумерки, когда Солнце находится между 1 и 6 градусами ниже горизонта, а также зима и в более северных широтах.[1] Один основной тип PSC состоит в основном из переохлажденных капель воды и азотной кислоты и участвует в образовании озоновые дыры.[2] Другой основной тип состоит только из безвредных кристаллов льда. Этот тип PSC также называют перламутровый (/ˈпeɪkряəs/, из перламутр, или же перламутр, из-за его переливчатости).

Формирование

Стратосфера очень сухая; в отличие от тропосфера, это редко позволяет облакам образовываться. Однако в условиях сильного холода полярной зимы могут формироваться стратосферные облака разных типов, которые классифицируются в зависимости от их вида. физическое состояние и химический состав.[3]

Из-за большой высоты и кривизны поверхности земной шар, эти облака будут получать солнечный свет из-под горизонта и отражать его на землю, ярко сияя задолго до Рассвет или после Сумерки.

PSCs образуются при очень низких температурах, ниже -78 ° C (-108 ° F). Эти температуры могут возникать в нижних стратосфера полярной зимой. в Антарктика, температуры ниже -88 ° C (-126 ° F) часто вызывают PSC типа II. Такие низкие температуры встречаются реже в Арктический. в Северное полушарие, поколение подветренные волны у гор может локально охладить нижнюю стратосферу и привести к образованию линзовидных ЦОП.

полярное стратосферное облако в Эльверуме, Норвегия.

Рассеяние вперед солнечного света в облаках производит жемчужно-белый вид. Частицы внутри оптически тонкий облака вызывают цветные интерференционные полосы к дифракция. Видимость цветов можно улучшить с помощью поляризационный фильтр.[1][4]

Типы

Лентикулярный ПСК типа II (вода) с радужной окраской

PSC делятся на два основных типа, каждый из которых состоит из нескольких подтипов.

  • Облака типа I в целом имеют слоистый вид, напоминающий перисто-слоистые или дымчатые.[5] Иногда их подразделяют на подклассы в соответствии с их химический состав которые можно измерить с помощью ЛИДАР. Этот метод также определяет высоту и температуру облака.[4] В них есть вода, азотная кислота и / или серная кислота и являются источником полярных истощение озонового слоя.[6] Влияние на истощение озонового слоя возникают, потому что они поддерживают химические реакции, которые вызывают активные хлор который катализирует озон разрушение, а также потому, что они удаляют газообразные азотная кислота, возмущающий азот и цикл хлора, увеличивающий разрушение озона.[7]
    • Облака типа Ia состоят из крупных асферических частиц, состоящих из тригидрата азотной кислоты (NAT).[4]
    • Облака типа Ib содержат мелкие сферические частицы (недеполяризующиеся) жидкости. переохлажденный тройной раствор (СТС) серной кислоты, азотной кислоты и воды.[4]
    • Облака типа Ic состоят из метастабильный азотная кислота, богатая водой в твердой фазе.[8]
  • Облака типа II, которые очень редко наблюдаются в Арктике, имеют усиковидные и линзовидные подтипы. [9] и состоит из ледяная вода только.[4]
Стратиформный PSC типа I (белое облако над оранжевыми тропосферными облаками), демонстрирующий мелкие горизонтальные структуры в пелене.

Только облака II типа обязательно перламутровые[1] тогда как облака типа I могут быть радужными при определенных условиях, так же как любое другое облако. В Всемирная метеорологическая организация больше не использует буквенно-цифровую номенклатуру, представленную в этой статье, и проводит различие только между переохлажденными слоистыми кислотно-водными PSC и усиково-линзовидными перламутровыми PSC.[10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c «Полярные стратосферные облака / Наблюдения». Австралийский антарктический отдел.
  2. ^ «Почему озоновая дыра над Антарктидой?». Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано из оригинал 30 сентября 2006 г.
  3. ^ Лоу, Дуглас; Маккензи, А. Роберт (2008). «Микрофизика и химия полярных стратосферных облаков» (PDF). Журнал атмосферной и солнечно-земной физики. 70: 13. Bibcode:2008JASTP..70 ... 13л. Дои:10.1016 / j.jastp.2007.09.011. Архивировано из оригинал (PDF) на 2018-03-14. Получено 2018-03-14.
  4. ^ а б c d е Матурилли, Матурилли. «Полярные стратосферные облака над Шпицбергеном». Институт полярных и морских исследований Альфреда Вегенера. Архивировано из оригинал на 24.08.2007.
  5. ^ Всемирная метеорологическая организация, изд. (2017). «Азотная кислота и вода PSC, Международный атлас облаков». Получено 3 апреля 2019.
  6. ^ «Перламутровые и полярные стратосферные облака». atoptics.co.uk.
  7. ^ «Научная оценка разрушения озонового слоя» (PDF). Всемирная метеорологическая организация. 2002. в частности, раздел 3.2.2 (страницы 3.21, т. е. 195 файла PDF и последующие).[мертвая ссылка ]
  8. ^ «Наличие метастабильных HNO3/ЧАС2O твердые фазы в стратосфере по данным ER 2 " (PDF). Журнал геофизических исследований.[мертвая ссылка ]
  9. ^ Всемирная метеорологическая организация, изд. (2017). «Перламутровый PSC, Международный Атлас Облаков». Получено 3 апреля 2019.
  10. ^ Всемирная метеорологическая организация, изд. (2017). «Верхние атмосферные облака, Международный атлас облаков». Получено 31 июля 2017.

внешняя ссылка

Исследование

Новости новостей