CC BY
12
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАБОТКИ НАБЛЮДАТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ МЕЗОСФЕРНЫХ СЕРЕБРИСТЫХ ОБЛАКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ЛЕТОМ 2013 ГОДА
© Сартин С.А.*, Солодовник А.А.Ф, Каратаев А.К.
Северо-Казахстанский государственный университет, Республика Казахстан, г. Петропавловск
Казахско-Турецкий лицей, Республика Казахстан, г. Петропавловск
В статье рассматриваются результаты наблюдений серебристых облаков в сезон 2013 г. И сравнение полученных данных с наблюдениями спутника AIM.
Ключевые слова: МСО, AIM, наблюдательный период, люменис-ценция.
Мезосферные серебристые облака (МСО) изучаются астрономами с 1885 года, когда их впервые наблюдал В.К. Церасский. При этом механизм их образования до сих пор не известен, т.к. постоянный приток влаги на такие высоты запрещает наличие в атмосфере двух запирающих слоев, а долгое существование капель воды опровергает наличие в дневное время мощного излучения идущего от Солнца.
Следует так же отметить, что в настоящее время серебристые облака представляют собой единственный естественный источник данных о волновых движениях в мезопаузе, что существенно дополняет исследование ее динамики другими методами, такими как: радиолокация метеорных следов, ракетное и лазерное зондирование. Обширные площади и значительное время существования облачных полей дает уникальную возможность прямого определения характеристик различного вида волн и их временную эволюцию [1].
Изучением МСО, с целью построения полноценной модели их образования, с учетом особенностей строения атмосферы, сотрудники Северо-Ка-захстанского государственного университета им. М. Козыбаева занимаются с 1989 года. За этот долгий период времени накоплена огромная наблюдательная база, которая показывает некоторые изменения в условии видимости облаков в различные сезоны. В данной работе предлагаются результаты обработки полученного материала за 2013 год.
Регистрация моментов появления МСО осуществлялась с наблюдательных точек, вынесенных за пределы города Петропавловск, на цифровые камеры Canon EOS 1000D, с автоматической съемкой, выполняемой посредством внешнего таймера.
* Старший преподаватель кафедры «Физика», кандидат физико-математических наук.
* Доцент астрономии кафедры «Физика», кандидат физико-математических наук.
На фоне последних лет 2013 год выделяется количеством (22) наблюдательных ночей, в которые фиксировалось появление МСО, обычно составляло 12-14 ночей. За весь наблюдательный период 2013 года получено около трех тысяч снимков, на которых зарегистрированы факты присутствия МСО. Чаще всего наблюдались морфологические формы серебристых облаков 2 типа (полосы размытые и резко очерченные), реже появлялись волновые образования (гребни и гребешки), вихри (завихрения с малым и большим радиусом). Волнообразные изгибы и мощные вихревые выбросы фиксировались крайне редко. Яркость облаков в большинстве случаев не превышала 4 баллов. Временной промежуток от появления до исчезновения облаков 23h:45m-3h:51m.
Регистрацией МСО занимаются и множество других наблюдателей по всему миру, в США даже был запущен спутник AIM, который ведёт постоянный мониторинг арктической части земного шара. Регистрируемые им облака, скорее всего, являются продолжением образований наблюдаемых в средних широтах или наоборот. С целью определения условий видимости наблюдаемых нами облаков указанным выше спутником, по снимкам были рассчитаны расстояния до ближней границы МСО для всех фактов регистрации 2013 года (табл. 1).
Таблица 1
Расстояния до ближней границы МСО
Дата и время наблюдений Оценочное расстояние до МСО согласно наблюдательным данным AIM Оценочное расстояние до МСО согласно наблюдательным данным с наземного пункта (с. Шаховское, 54о43'40'' С.Ш., 69°21'45" В.Д.)
01.06.2013, 0:04-3:36 1640 км 752 км
03.06.2013, 0:57-2:42. 2040 км 776 км
05.06.2013, 2:13-2:23 1240 км 692 км
07.06.2013, 23:42-3:25 1320 км 423 км
08.06.2013, 0:04-3:12 920 км 792 км
10.06.2013, 0:21-2:44 1360 км 665 км
11.06.2013, 1:19-2:03 1200 км 855 км
14.06.2013, 0:23-2:04 1300 км 721 км
15.06.2013, 0:37-3:26 1180 км 845 км
17.06.2013, 2:01-3:36 720 км 397 км
18.06.2013, 0:40-3:30 1312 км 496 км
19.06.2013, 23:51-3:36 980 км 760 км
22.06.2013, 1:46-3:36 1116 км 810 км
24.06.2013, 1:48-3:28 880 км 729 км
26.06.2013, 2:12-3:51 1420 км 651 км
27.06.2013, 0:34-2:19 680 км 736 км
29.06.2013, 23:52-3:24 2120 км 639 км
06.07.2013, 2:20-3:23 1080 км 863 км
09.07.2013, 0:32-3:17 1260 км 922 км
16.07.2013, 1:25-3:59 1780 км 873 км
19.07.2013, 2:48-3:38 1540 км 615 км
Астрономия
11
Здесь видно, что совпадения практически отсутствуют. Это говорит о том, что наблюдаемые нами серебристые облака не видны для спутника AIM. При этом для формирования полноценной модели образования МСО требуется знать количество влаги, т.е. знать площадь облака целиком, которое сконденсировалось в наблюдаемый момент. Ниже в табл. 2 приведены данные о площадях видимых нами частей облаков в 2013 году.
Таблица 2
Площади видимых частей облаков
Дата и время наблюдений Площадь видимой части МСО
01.06.2013, 0:04-3:36 140032 км2
03.06.2013, 0:57-2:42 102297 км2
05.06.2013, 2:13-2:23 21669 км2
07.06.2013, 23:42-3:25 55328 км2
08.06.2013, 0:04-3:12 141003 км2
10.06.2013, 0:21-2:44 103564 км2
11.06.2013, 1:19-2:03 45636 км2
14.06.2013, 0:23-2:04 111079 км2
15.06.2013, 0:37-3:26 256449 км2
17.06.2013, 2:01-3:36 48572 км2
18.06.2013, 0:40-3:30 69086 км2
19.06.2013, 23:51-3:36 218937 км2
22.06.2013, 1:46-3:36 88107 км2
24.06.2013, 1:48-3:28 213746 км2
26.06.2013, 2:12-3:51 171166 км2
27.06.2013, 0:34-2:19 139954 км2
29.06.2013, 23:52-3:24 155599 км2
06.07.2013, 2:20-3:23 119659 км2
09.07.2013, 0:32-3:17 161765 км2
16.07.2013, 1:25-3:59 34025 км2
19.07.2013, 2:48-3:38 183498 км2
Присутствие МСО в средних широтах, в рамках разрабатываемой нами модели, является основополагающим фактом при механизме их образования за счёт притока влаги из области верхней тропосферы. Учитывая довольно низкую концентрацию водяных паров в серебристых облаках и данные, приведённые в таблице выше, для формирования МСО в масштабах атмосферы Земли требуется очень малое количество влаги. Немаловажным остаётся и то обстоятельство, над каким регионом мы их наблюдаем. Ниже, в табл. 3, приводятся азимуты центров наблюдаемых облаков.
Анализ накопленного за долгие годы наблюдений материала уже позволяет с некоторой долей вероятности прогнозировать появление МСО. В 2013 году количество правильно определённых фактов появления МСО составило 95 %.
Таблица 3
Азимуты центров МСО
Дата и время наблюдений Азимут появления Азимут рассеяния Скорость и направление смещения
01.06.2013, 0:04-3:36 8о 1 о 2,2 град/ч ^ З
03.06.2013, 0:57-2:42 8 о 17 о 5,2 град/ч ^ В
05.06.2013, 2:13-2:23 357 о 358 о 6 град/ч ^ В
07.06.2013, 23:42-3:25 325 о 355 о 9,9 град/ч ^ В
08.06.2013, 0:04-3:12 14 о 10 о 1,6град/ч ^ З
10.06.2013, 0:21-2:44 355 о 358 о 1,3 град/ч ^ В
11.06.2013, 1:19-2:03 27 о 30 о 8,5 град/ч ^ В
14.06.2013, 0:23-2:04 350 о 335 о 8,9 град/ч ^ З
15.06.2013, 0:37-3:26 1 о 27 о 9,2 град/ч ^ В
17.06.2013, 2:01-3:36 18 о 32 о 8,8 град/ч ^ В
18.06.2013, 0:40-3:30 346 о 7 о 7,5 град/ч ^ В
19.06.2013, 23:51-3:36 8 о 356 о 3,3 град/ч ^ З
22.06.2013, 1:46-3:36 352 о 354 о 8 град/ч ^ В
24.06.2013, 1:48-3:28 13 о 19 о 6 град/ч ^ В
26.06.2013, 2:12-3:51 32 о 24 о 4,9 град ^ З
27.06.2013, 0:34-2:19 7 о 18 о 5,2 град/ч ^ В
29.06.2013, 23:52-3:24 24 о 48 6,9 град/ч ^ В
06.07.2013, 2:20-3:23 1 о 351 о 12 град/ч ^ З
09.07.2013, 0:32-3:17 37 о 15 о 7,6 град/ч ^ З
16.07.2013, 1:25-3:59 9 о 359 о 4,2 град/ч ^ З
19.07.2013, 2:48-3:38 8 о 16 о 9,6 град/ч ^ В
Сотрудниками центра в дальнейшем планируется расширять материально - техническую базу для увеличения количества наблюдательных точек, так же планируется привлечь в качестве эксперимента видеоаппаратуру, с целью получения стереоизображений.
Список литературы:
1. Ромейко В.А., Перцев Н.Н., Далин П.А. многолетние наблюдения серебристых облаков в Москве: база данных и статистический анализ // Геомагнетизм и Аэрономия. - 2002. - Т. 42, № 4.
