Тысяча и один вопрос о погоде

463. Что такое огни Святого Эльма? Такое название дали светящемуся электрическому разряду, который наблюдается на поверхности тел, заряженных до такого высокого потенциала, что происходит пробой электрического сопротивления воздуха. Это кольцевидное или пучкообразное свечение часто можно видеть во время грозы на концах заостренных предметов, таких, как мачты кораблей, громоотводы, шпили, горные пики, ветви деревьев, верхушки дымовых труб и т. д. Название этому свечению дали моряки, которые были первыми свидетелями этого интересного явления, возникавшего на верхушках рей и мачт их кораблей (Святой Эльм — покровитель моряков).

464. Что такое свечение ночного неба? Измерения освещенности в безлунные ночи показали, что степень освещенности больше той, которую дают звезды. Это означает, что кроме звезд имеются другие источники света. Такими источниками служат: собственное свечение газов, входящих в состав воздуха в высоких слоях атмосферы, полярные сияния, радиация от частиц космической пыли, зодиакальный свет, рассеянный свет звезд и туманностей. Изучение свечения ночного неба имеет большое значение для метеорологов, поскольку оно позволяет получить сведения о составе и строении верхней атмосферы. Эти сведения включают характеристики движений, происходящих в верхней атмосфере, температуру и плотность воздуха. В настоящее время с этой целью проводится широкий круг исследований, включая выброс в атмосферу из ракет ночью на больших высотах химических веществ, таких, например, как пары натрия.

465. Что такое зодиакальный свет? Зодиакальный свет — это слабо светящийся конус, который расположен в пределах пояса зодиака (пояс на небесной сфере, по которому проходят траектории движения Солнца, Луны и планет). Зодиакальный свет появляется в безлунную ночь над западной частью горизонта сразу после окончания вечерних сумерек и над восточной частью горизонта перед началом утренних сумерек. В средних широтах он наблюдается с января по март после захода Солнца и осенью перед его восходом. В тропиках зодиакальный свет бывает виден во все сезоны. Он обычно слабее, чем свет Млечного Пути.

Зодиакальный свет все еще остается загадкой. Существует теория, согласно которой он представляет собой солнечный свет, рассеянный скоплением частиц пыли, находящихся далеко за орбитой Земли. Более современная теория утверждает, что это солнечный свет, поглощенный и переизлученный разреженными ионизированными слоями верхней атмосферы.

466. Что представляют собой «падающие звезды»? «Падающие звезды», во-первых, не падают, а во-вторых, это вообще не звезды. Верхние слои атмосферы Земли непрерывно бомбардируются метеорным веществом — частицами, которые обычно не больше песчинки. Эти частицы входят в атмосферу со скоростями от 16 до 32 км/сек. По мере вторжения частиц во все более плотные слои атмосферы их поверхность все более и более нагревается за счет трения, достигая, наконец, температуры испарения. Испаряющееся вещество оставляет в атмосфере тонкий светящийся след, образующийся на пути движения частицы до полного ее испарения. На безоблачном небе в безлунную ночь наблюдатель может увидеть от 5 до 10 «падающих звезд». Несколько большие метеорные частицы дают яркую вспышку. Их называют метеорами. Взрывающиеся «падающие звезды» называются болидами. Некоторые большие болиды достигают поверхности Земли. Падение их на земную поверхность сопровождается сильным взрывом. Такие болиды называют метеоритами.

467. Каковы причины образования полярного сияния? Полярные сияния возникают благодаря колоссальным взрывам на Солнце и другим формам солнечной деятельности. Их называют северными сияниями в северном и южными сияниями — в южном полушарии. Во время солнечных бурь извергаются потоки электрически заряженных частиц высоких энергий, которые бомбардируют ионизированные сильно разреженные газы верхней атмосферы. Последние возбуждаются и испускают сияние. Этот эффект напоминает в некоторой степени процесс, который происходит во флюоресцентных лампах. Например, красные неоновые лампы испускают свет, когда через газ, заключенный в цилиндре, пропускают пучок электронов, которые сталкиваются с атомами неона с силой, достаточной для того, чтобы вызвать свечение газа. В полярных сияниях, возникающих в верхней атмосфере, под действием заряженных солнечных частиц сияние испускают молекулы кислорода и азота.

468. Часто ли наблюдаются полярные сияния? Полярные сияния встречаются наиболее часто и бывают наиболее яркими тогда, когда на обращенной к Земле стороне Солнца появляются большие пятна. В это время на Земле наблюдаются сильные магнитные бури, во время которых нарушается и подчас полностью прекращается радио- и телеграфная связь. Эти явления подчеркивают электромагнитную природу полярных сияний.