Облака, возникающие в стратосфере в регионах высоких широт.
Первое задокументированное появление полярного стратосферного облака над Швейцарией и Италией, замеченное из Бриссаго, Тичино, Швейцария, 22 декабря 2023 года.
Полярные стратосферные облака ( PSC ) — это облака в зимней полярной стратосфере на высоте 15 000–25 000 м (49 000–82 000 футов). Их лучше всего наблюдать во время гражданских сумерек , когда Солнце находится на расстоянии от 1 до 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 кристаллов льда, которые безвредны. Этот тип ПСХ еще называют перламутровым ( / ˈn eɪ k r i ə s / , от перламутра , или перламутра , из-за его переливчатости ).
Стратосфера очень сухая; в отличие от тропосферы , здесь редко образуются облака. Однако в сильные холода полярной зимы могут образовываться стратосферные облака разных типов, которые классифицируются по их физическому состоянию (переохлажденная жидкость или лед) и химическому составу . [3]
Из-за своей большой высоты и кривизны поверхности Земли эти облака будут получать солнечный свет из-за горизонта и отражать его на землю, ярко сияя задолго до рассвета или после наступления сумерек .
PSC образуются при очень низких температурах, ниже -78 ° C (-108 ° F). Такие температуры могут наблюдаться в нижних слоях стратосферы во время полярной зимы. В Антарктике температуры ниже -88 °C (-126 °F) часто вызывают ПСХ типа II. Такие низкие температуры в Арктике встречаются реже . В северном полушарии генерация горами подветренных волн может локально охлаждать нижнюю стратосферу и приводить к образованию двояковыпуклых (линзообразных) ПСО.
Полярное стратосферное облако в Эльверуме, Норвегия.
Двояковыпуклый PSC типа II (вода) с переливчатостью.
ПСХ подразделяются на два основных типа, каждый из которых состоит из нескольких подтипов.
Облака типа I обычно имеют слоистый вид, напоминающий перисто-слоистые облака или дымку. [5] Иногда их подразделяют на подклассы в зависимости от их химического состава , который можно измерить с помощью LIDAR . Методика также определяет высоту и температуру окружающей среды облака. [4] Они содержат воду, азотную кислоту и/или серную кислоту и являются источником разрушения полярного озона . [6] Влияние на разрушение озона возникает потому, что они поддерживают химические реакции, в результате которых образуется активный хлор , который катализирует разрушение озона , а также потому, что они удаляют газообразную азотную кислоту , нарушая циклы азота и хлора, что увеличивает разрушение озона. [7]
Облака типа Ia состоят из крупных асферических частиц, состоящих из тригидрата азотной кислоты (НАТ). [4]
Облака типа Ib содержат небольшие сферические частицы (недеполяризующие) жидкого переохлажденного тройного раствора (СТР) серной кислоты, азотной кислоты и воды. [4]
Облака типа Ic состоят из метастабильной богатой водой азотной кислоты в твердой фазе. [8]
Облака II типа, очень редко наблюдающиеся в Арктике, имеют усиковидный и линзовидный подтипы [9] и состоят только из водяного льда . [4]
Слоистое PSC типа I (белое облако над оранжевыми тропосферными облаками), демонстрирующее мелкие горизонтальные структуры в завесе.
Только облака типа II обязательно перламутровые [1] , тогда как облака типа I могут при определенных условиях переливаться, как и любое другое облако . Всемирная Метеорологическая Организация больше не использует буквенно-цифровую номенклатуру, представленную в этой статье, и различает только переохлажденные слоистые кисло-водные PSC и перламутровые PSC из водного льда и чечевицеобразной формы. [10]
^ Лоу, Дуглас; Маккензи, А. Роберт (2008). «Микрофизика и химия полярных стратосферных облаков» (PDF) . Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 70 : 13. Бибкод : 2008JASTP..70...13L. дои : 10.1016/j.jastp.2007.09.011. Архивировано из оригинала (PDF) 14 марта 2018 г. Проверено 14 марта 2018 г.
^ Всемирная метеорологическая организация, изд. (2017). «Азотная кислота и вода PSC, Международный атлас облаков» . Проверено 3 апреля 2019 г.
^ «Перламутровые и полярные стратосферные облака». atoptics.co.uk . 16 сентября 2023 г. Проверено 24 декабря 2023 г.
^ «Научная оценка разрушения озона» (PDF) . Всемирная метеорологическая организация . 2002. Архивировано из оригинала (PDF) 13 марта 2020 г. Проверено 28 октября 2006 г.особенно раздел 3.2.2 (страницы 3.21, т.е. 195 PDF-файла и последующие).
^ «Наличие метастабильных твердых фаз HNO3/H2O в стратосфере, выявленное на основе данных ER 2» (PDF) . Журнал геофизических исследований . Архивировано из оригинала (PDF) 26 января 2020 г. Проверено 17 августа 2012 г.
^ Всемирная метеорологическая организация, изд. (2017). «Перламутровый PSC, Международный атлас облаков» . Проверено 3 апреля 2019 г.
^ Всемирная метеорологическая организация, изд. (2017). «Облака в верхней части атмосферы, Международный атлас облаков» . Проверено 31 июля 2017 г.
Страница ETH PSC
meteoros.de
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы по теме: Полярное стратосферное облако (категория).
