Облака, возникающие в стратосфере в высокоширотных регионах
Первое задокументированное появление полярного стратосферного облака над Швейцарией и Италией, зафиксированное в Бриссаго, Тичино, Швейцария, 22 декабря 2023 г.
Полярные стратосферные облака ( PSC ) — это облака в зимней полярной стратосфере на высотах 15 000–25 000 м (49 000–82 000 футов). Их лучше всего наблюдать во время гражданских сумерек , когда Солнце находится на 1–6 градусов ниже горизонта, а также зимой и в более северных широтах. [1] Один из основных типов PSC состоит в основном из переохлажденных капель воды и азотной кислоты и участвует в образовании озоновых дыр . [2] Другой основной тип состоит только из ледяных кристаллов, которые не являются вредными. Этот тип PSC также называют перламутровым ( / ˈ n eɪ k r iə s / , от nacre , или перламутр , из-за его радужности ).
Стратосфера очень сухая; в отличие от тропосферы , она редко позволяет образовываться облакам. Однако в экстремально холодную полярную зиму могут образовываться стратосферные облака разных типов, которые классифицируются в зависимости от их физического состояния (переохлажденная жидкость или лед) и химического состава . [3]
Из-за своей большой высоты и кривизны поверхности Земли эти облака будут получать солнечный свет из-под горизонта и отражать его на землю, ярко светя задолго до рассвета или после заката .
PSC образуются при очень низких температурах, ниже −78 °C (−108 °F). Такие температуры могут возникать в нижней стратосфере полярной зимой. В Антарктике температуры ниже −88 °C (−126 °F) часто вызывают PSC типа II. Такие низкие температуры реже встречаются в Арктике . В Северном полушарии генерация подветренных волн горами может локально охлаждать нижнюю стратосферу и приводить к образованию линзовидных (линзовидных) PSC.
Полярное стратосферное облако в Эльверуме, Норвегия.
Линзовидный PSC типа II (вода), демонстрирующий иризацию
PSC подразделяются на два основных типа, каждый из которых состоит из нескольких подтипов
Облака типа I имеют, как правило, слоистую форму, напоминающую перисто-слоистые облака или дымку. [5] Иногда их подразделяют на подклассы в соответствии с их химическим составом , который можно измерить с помощью ЛИДАРа . Этот метод также определяет высоту и температуру окружающей среды облака. [4] Они содержат воду, азотную кислоту и/или серную кислоту и являются источником истощения полярного озона . [6] Влияние на истощение озона возникает из-за того, что они поддерживают химические реакции, которые производят активный хлор , который катализирует разрушение озона , а также потому, что они удаляют газообразную азотную кислоту , нарушая циклы азота и хлора таким образом, что это увеличивает истощение озона. [7]
Облака типа Ia состоят из крупных асферических частиц, состоящих из тригидрата азотной кислоты (NAT). [4]
Облака типа Ib содержат небольшие сферические частицы (недеполяризующиеся) жидкого переохлажденного тройного раствора (СТР) серной кислоты, азотной кислоты и воды. [4]
Облака типа Ic состоят из метастабильной азотной кислоты, богатой водой, в твердой фазе. [8]
Облака II типа, которые очень редко наблюдаются в Арктике, имеют подтипы усиковидной и линзовидной формы [9] и состоят только из водяного льда . [4]
Слоистый PSC типа I (белое облако над оранжевыми тропосферными облаками), демонстрирующий тонкие горизонтальные структуры в завесе
Только облака типа II обязательно перламутровые [1] , тогда как облака типа I могут быть радужными при определенных условиях, как и любые другие облака . Всемирная метеорологическая организация больше не использует буквенно-цифровую номенклатуру, представленную в этой статье, и различает только переохлажденные стратифицированные кислотно-водные PSC и перламутровые PSC из перламутрового водяного льда с усикообразной линзой. [10]
^ Всемирная метеорологическая организация, ред. (2017). "Азотная кислота и вода PSC, Международный атлас облаков" . Получено 3 апреля 2019 г.
^ «Перламутровые и полярные стратосферные облака». atoptics.co.uk . 16 сентября 2023 г. Получено 24 декабря 2023 г.
^ "Научная оценка разрушения озонового слоя" (PDF) . Всемирная метеорологическая организация . 2002. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-03-13 . Получено 2006-10-28 .в частности, раздел 3.2.2 (страницы 3.21, т.е. 195 файла PDF и последующие).
^ "Присутствие метастабильных твердых фаз HNO3/H2O в стратосфере, выведенное из данных ER 2" (PDF) . Журнал геофизических исследований . Архивировано из оригинала (PDF) 2020-01-26 . Получено 2012-08-17 .
^ Всемирная метеорологическая организация, ред. (2017). "Перламутровый PSC, Международный атлас облаков" . Получено 3 апреля 2019 г.
^ Всемирная метеорологическая организация, ред. (2017). "Верхние атмосферные облака, Международный атлас облаков" . Получено 31 июля 2017 г.
Страница ETH PSC
meteoros.de
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме: Полярное стратосферное облако (категория)
