रात्रिकालीन बादलों के निर्माण की ऊँचाई। रात्रिकालीन बादल की घटना एक प्राचीन ज्वालामुखी विस्फोट से संबंधित हो सकती है। गुण और प्रकार

मॉस्को, 20 जून - आरआईए नोवोस्ती।रोस्कोस्मोस और मॉस्को प्लैनेटेरियम की एक संयुक्त रिपोर्ट में कहा गया है कि पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी परतों में तथाकथित रात्रिचर बादलों की उपस्थिति की घटना क्राकाटोआ ज्वालामुखी के प्राचीन विस्फोट से जुड़ी हो सकती है।

रात्रिचर बादल पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे ऊंची बादल संरचनाएं हैं, जो 70-95 किलोमीटर की ऊंचाई पर होती हैं। इन्हें ध्रुवीय मेसोस्फेरिक बादल (पीएमसी) या रात्रिचर बादल (एनएलसी) भी कहा जाता है। ये हल्के, पारभासी बादल हैं जो कभी-कभी मध्य और उच्च अक्षांशों में गर्मियों की रात में अंधेरे आकाश में दिखाई देते हैं।

"तथ्य यह है कि इस वायुमंडलीय घटना को 1885 तक नहीं देखा गया था, जिससे कई वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि उनकी उपस्थिति पृथ्वी पर एक शक्तिशाली विनाशकारी प्रक्रिया से जुड़ी हुई है - 27 अगस्त, 1883 को इंडोनेशिया में क्राकाटोआ ज्वालामुखी का विस्फोट, जब लगभग 35 मिलियन टन वायुमंडल में ज्वालामुखीय धूल और जल वाष्प का एक विशाल द्रव्यमान छोड़ा गया। अन्य परिकल्पनाएँ सामने रखी गई हैं: उल्कापिंड, तकनीकी और "सौर वर्षा" परिकल्पना। लेकिन अभी भी इस क्षेत्र में कई तथ्य अधूरे और विरोधाभासी हैं, इसलिए रात के बादल जारी हैं कई प्राकृतिक वैज्ञानिकों के लिए यह एक रोमांचक समस्या है," संदेश में उल्लेख किया गया है।

रात्रिकालीन बादल कैसे बनते हैं

रात्रिचर बादल वायुमंडल की ऊपरी परतों में, लगभग 90 किलोमीटर की ऊँचाई पर बनते हैं, और सूर्य द्वारा प्रकाशित होते हैं, जो क्षितिज से उथले रूप से नीचे उतरता है (इसलिए, उत्तरी गोलार्ध में वे आकाश के उत्तरी भाग में देखे जाते हैं, और दक्षिणी गोलार्ध में - दक्षिणी में)। उनके गठन के लिए, तीन कारकों का संयोजन आवश्यक है: पर्याप्त मात्रा में जल वाष्प, बहुत कम तापमान, और छोटे धूल कणों की उपस्थिति जिस पर जल वाष्प संघनित होता है, बर्फ के क्रिस्टल में बदल जाता है।

"जब रात के बादल बनते हैं, तो नमी संघनन के केंद्र उल्कापिंड की धूल के कण होने की संभावना होती है। छोटे बर्फ के क्रिस्टल द्वारा बिखरी हुई सूरज की रोशनी बादलों को उनका विशिष्ट नीला-नीला रंग देती है। उनकी उच्च ऊंचाई के कारण, रात के बादल केवल रात में चमकते हैं, बिखरते हैं सूरज की रोशनी, जो क्षितिज के नीचे से उन पर पड़ती है। दिन के दौरान, यहां तक ​​कि साफ नीले आकाश की पृष्ठभूमि में भी, ये बादल दिखाई नहीं देते हैं: वे बहुत पतले, "ईथर" होते हैं। केवल गहरा धुंधलका और रात का अंधेरा ही उन्हें ध्यान देने योग्य बनाता है। एक ज़मीन-आधारित पर्यवेक्षक। हालाँकि, उपकरण की मदद से, "उच्च ऊंचाई तक उठाए गए, इन बादलों को दिन के दौरान रिकॉर्ड किया जा सकता है। रात के बादलों की अद्भुत पारदर्शिता को देखना आसान है: तारे उनके माध्यम से स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं," शोधकर्ताओं ने नोट किया।

उत्तरी गोलार्ध में रात के बादल

रात्रिचर बादल केवल उत्तरी गोलार्ध में गर्मी के महीनों में जून-जुलाई में देखे जा सकते हैं, आमतौर पर मध्य जून से मध्य जुलाई तक, और केवल 45 से 70 डिग्री अक्षांश पर, और ज्यादातर मामलों में वे अक्सर अक्षांश पर दिखाई देते हैं 55 से 65 डिग्री तक. दक्षिणी गोलार्ध में, वे दिसंबर के अंत में और जनवरी में 40 से 65 डिग्री अक्षांश पर देखे जाते हैं। वर्ष के इस समय और इन अक्षांशों पर, सूर्य, आधी रात को भी, क्षितिज से बहुत नीचे नहीं उतरता है, और इसकी फिसलती किरणें समताप मंडल को रोशन करती हैं, जहां लगभग 83 किलोमीटर की औसत ऊंचाई पर रात के बादल दिखाई देते हैं। एक नियम के रूप में, वे आकाश के उत्तरी भाग में (उत्तरी गोलार्ध में पर्यवेक्षकों के लिए) 3-10 डिग्री की ऊंचाई पर, क्षितिज से नीचे दिखाई देते हैं। ध्यान से देखने पर हर साल इन पर ध्यान दिया जाता है, लेकिन ये हर साल उच्च चमक तक नहीं पहुंच पाते।

रात्रिचर बादल पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे ऊंची बादल संरचनाएं हैं, जो 70-95 किमी की ऊंचाई पर होती हैं। इन्हें ध्रुवीय मेसोस्फेरिक बादल (पीएमसी) या रात्रिचर बादल (एनएलसी) भी कहा जाता है। ये हल्के, पारभासी बादल हैं जो कभी-कभी मध्य और उच्च अक्षांशों में गर्मियों की रात में अंधेरे आकाश में दिखाई देते हैं।

"ये बादल रात के आकाश में साफ, सफेद, चांदी जैसी किरणों के साथ, हल्के नीले रंग के साथ चमकते थे, जो क्षितिज के तत्काल आसपास के क्षेत्र में पीले, सुनहरे रंग का हो जाता था" - इस तरह विटोल्ड कार्लोविच त्सेरास्की रात के चमकदार बादलों का वर्णन करते हैं , जिन्होंने पहली बार उन्हें 12 जून, 1885 को मास्को में देखा था।

रात्रिचर बादल वायुमंडल की ऊपरी परतों में 80-90 किमी की ऊंचाई पर बनते हैं और सूर्य द्वारा प्रकाशित होते हैं, जो क्षितिज से उथला नीचे गिर गया है (इसलिए, उत्तरी गोलार्ध में वे आकाश के उत्तरी भाग में देखे जाते हैं, और दक्षिणी गोलार्ध में - दक्षिणी में)। उनके गठन के लिए, तीन कारकों का संयोजन आवश्यक है: पर्याप्त मात्रा में जल वाष्प; बहुत कम तापमान; छोटे धूल कणों की उपस्थिति जिन पर जलवाष्प संघनित होकर बर्फ के क्रिस्टल में बदल जाती है।

रात्रिकालीन बादलों के निर्माण के दौरान, नमी संघनन के केंद्र उल्कापिंड धूल के कण होने की संभावना है। छोटे-छोटे बर्फ के क्रिस्टलों द्वारा प्रकीर्णित सूर्य का प्रकाश बादलों को उनका विशिष्ट नीला-नीला रंग देता है। उनकी ऊँचाई के कारण, रात्रिकालीन बादल केवल रात में चमकते हैं, जिससे सूरज की रोशनी बिखर जाती है जो क्षितिज के नीचे से उन पर पड़ती है। दिन के दौरान, साफ़ नीले आकाश की पृष्ठभूमि में भी, ये बादल दिखाई नहीं देते: वे बहुत पतले, "ईथर" होते हैं। केवल गहरा धुंधलका और रात का अंधेरा ही उन्हें जमीनी पर्यवेक्षक को दिखाई देता है। सच है, उच्च ऊंचाई पर उठाए गए उपकरणों की मदद से, इन बादलों को दिन के दौरान रिकॉर्ड किया जा सकता है। रात के बादलों की अद्भुत पारदर्शिता को देखना आसान है: तारे उनके माध्यम से स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।

रात्रिचर बादल केवल उत्तरी गोलार्ध में गर्मी के महीनों में जून-जुलाई में देखे जा सकते हैं, आमतौर पर मध्य जून से मध्य जुलाई तक, और केवल 45 से 70 डिग्री अक्षांश पर, और ज्यादातर मामलों में वे अक्सर अक्षांश पर दिखाई देते हैं 55 से 65 डिग्री तक. दक्षिणी गोलार्ध में, वे दिसंबर के अंत में और जनवरी में 40 से 65 डिग्री अक्षांश पर देखे जाते हैं। वर्ष के इस समय और इन अक्षांशों पर, सूर्य, आधी रात को भी, क्षितिज से बहुत नीचे नहीं उतरता है, और इसकी फिसलती किरणें समताप मंडल को रोशन करती हैं, जहां लगभग 83 किमी की औसत ऊंचाई पर रात के बादल दिखाई देते हैं। एक नियम के रूप में, वे आकाश के उत्तरी भाग में (उत्तरी गोलार्ध में पर्यवेक्षकों के लिए) 3-10 डिग्री की ऊंचाई पर, क्षितिज से नीचे दिखाई देते हैं। ध्यान से देखने पर हर साल इन पर ध्यान दिया जाता है, लेकिन ये हर साल उच्च चमक तक नहीं पहुंच पाते।

आज तक, वैज्ञानिक समुदाय में रात के बादलों की उत्पत्ति के संबंध में कोई सहमति नहीं है। तथ्य यह है कि इस वायुमंडलीय घटना को 1885 तक नहीं देखा गया था, जिससे कई वैज्ञानिकों का मानना ​​​​था कि उनकी उपस्थिति पृथ्वी पर एक शक्तिशाली विनाशकारी प्रक्रिया से जुड़ी थी - 27 अगस्त, 1883 को इंडोनेशिया में क्राकाटोआ ज्वालामुखी का विस्फोट, जब लगभग 35 मिलियन टन ज्वालामुखी विस्फोट हुआ था। धूल और जलवाष्प का विशाल द्रव्यमान। अन्य परिकल्पनाएँ भी व्यक्त की गई हैं: उल्कापिंड, मानव निर्मित, "सौर वर्षा" परिकल्पना, आदि। लेकिन अब तक, इस क्षेत्र में कई तथ्य अधूरे और विरोधाभासी हैं, इसलिए रात के बादल कई प्रकृतिवादियों के लिए एक रोमांचक समस्या बने हुए हैं।

"एस्ट्रोनॉमी फॉर एवरीवन" ROSCOSMOS और मॉस्को प्लैनेटेरियम (www.planetarium-moscow.ru) का एक संयुक्त खंड है। यह सौर मंडल और इसकी वस्तुओं, खगोलीय घटनाओं और असीमित अंतरिक्ष के बारे में दिलचस्प डेटा के बारे में बताता है। सभी लोकप्रिय सोशल नेटवर्क (हैशटैग #एस्ट्रोनॉमीफॉरएवरीवन) पर रोस्कोस्मोस और मॉस्को प्लैनेटेरियम की आधिकारिक वेबसाइटों और पेजों पर खगोल विज्ञान समाचारों का पालन करें। हम खगोल विज्ञान को लोकप्रिय बनाने और विज्ञान में रुचि के पुनरुद्धार के पक्ष में हैं!

सूर्यास्त के समय आप सबसे शानदार रंग और विचित्र तस्वीरें देख सकते हैं। कभी-कभी यह विचार मन में आता है कि यदि आप इसे सच्चाई से चित्रित करेंगे तो लोग इस पर विश्वास नहीं करेंगे - वे कहेंगे कि ऐसा नहीं होता है, और कलाकार ने वास्तविकता को बढ़ा-चढ़ाकर पेश किया है। हम यह सोचने के आदी हैं कि यह सब भौतिकी है, सब कुछ वायुमंडल की परतों में प्रकाश के अपवर्तन द्वारा समझाया गया है। हालाँकि, आकाश में ऐसी घटनाएँ हैं जिनकी अभी भी कोई सटीक व्याख्या नहीं है और जिनका अध्ययन मौसम विज्ञानियों, भौतिकविदों और खगोलविदों द्वारा लंबे समय से किया जा रहा है। ऐसी ही एक घटना है रात्रिकालीन बादल।

रात्रिचर बादल. फोटो: mygeos.com

रात्रिचर बादल एक बहुत ही सुंदर और अपेक्षाकृत दुर्लभ वायुमंडलीय घटना है जिसे गर्मियों में छोटी रातों के दौरान, गहरी धुंधलके में 43° और 65° के बीच अक्षांशों पर देखा जा सकता है। ये पृथ्वी के वायुमंडल में सबसे ऊंचे बादल हैं, ये लगभग 85 किमी की ऊंचाई पर मेसोस्फीयर में बनते हैं और क्षितिज के ऊपर से सूर्य द्वारा प्रकाशित होने पर ही दिखाई देते हैं, जबकि वायुमंडल की निचली परतें पृथ्वी की छाया में होती हैं। मेसोस्फेरिक बादलों को सामान्य निम्न क्षोभमंडलीय बादलों से अलग करना काफी सरल है: बाद वाले शाम की सुबह की पृष्ठभूमि के खिलाफ अंधेरे के रूप में दिखाई देते हैं, और पहले वाले हल्के और यहां तक ​​​​कि चमकदार प्रतीत होते हैं, क्योंकि डूबता सूरज केवल काफी "ऊँची" वस्तुओं को ही "रोशनी" दे सकता है।

मेसोस्फेरिक बादलों का ऑप्टिकल घनत्व नगण्य है, और तारे अक्सर उनके माध्यम से झांकते हैं। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि ये बादल मुख्य रूप से उच्च अक्षांशों पर सबसे छोटी रातों में देखे जाते हैं: ठीक ऐसी परिस्थितियों में जब सूरज थोड़े समय के लिए अस्त होता है और क्षितिज से अधिक दूर नहीं होता है। दिलचस्प बात यह है कि रात्रिकालीन बादल बहुत तेजी से चलते हैं - उनकी औसत गति 100 मीटर प्रति सेकंड होती है।

रात्रिकालीन बादलों की प्रकृति पूरी तरह से समझ में नहीं आती है। रात्रिचर बादलों को पहली बार 1885 में देखा गया था, क्राकाटोआ ज्वालामुखी के विस्फोट के दो साल बाद। इस ज्वालामुखी से निकली राख से इतना शानदार सूर्यास्त हुआ कि सूर्यास्त से पहले आकाश को देखना एक बहुत लोकप्रिय गतिविधि बन गई। इन पर्यवेक्षकों में से एक जर्मन वैज्ञानिक टी.डब्ल्यू. बैकहाउस थे, जिन्होंने पूरी तरह से काले आकाश में नीली रोशनी के साथ चमकती पतली चांदी की धारियों को देखा और अपने लेख में उनका वर्णन किया। मॉस्को यूनिवर्सिटी के निजी एसोसिएट प्रोफेसर विटोल्ड कार्लोविच त्सेरास्की, जिन्होंने 12 जून, 1885 को रात के बादलों का अवलोकन किया था, ने यह भी देखा कि गोधूलि आकाश की पृष्ठभूमि के खिलाफ स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले ये बादल, जब वे आकाश के गोधूलि खंड से परे चले गए, तो पूरी तरह से अदृश्य हो गए। उन्होंने उन्हें "रात के चमकदार बादल" कहा। प्रारंभ में, वैज्ञानिकों ने रात के बादलों की उपस्थिति को ज्वालामुखीय धूल से जोड़ा, लेकिन ज्वालामुखी विस्फोटों की अनुपस्थिति में यह घटना अक्सर देखी गई। वी.के. त्सेरास्की ने पुलकोवो वेधशाला के खगोलशास्त्री ए.ए. बेलोपोलस्की के साथ मिलकर, जो उस समय मॉस्को वेधशाला में काम कर रहे थे, रात्रिचर बादलों का अध्ययन किया और उनकी ऊंचाई निर्धारित की, जो उनकी टिप्पणियों के अनुसार, 73 से 83 किमी तक थी। इस मान की पुष्टि 3 साल बाद जर्मन मौसम विज्ञानी ओटो जेसी ने की थी।

1926 में, तुंगुस्का उल्कापिंड के शोधकर्ता एल.ए. कुलिक ने रात्रिचर बादलों के निर्माण की उल्कापिंड-उल्कापिंड परिकल्पना का प्रस्ताव रखा, जिसके अनुसार पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करने वाले उल्का कण जल वाष्प के संघनन नाभिक हैं। हालाँकि, इस सिद्धांत ने सिरस बादलों की तुलना में उनकी विशिष्ट महीन संरचना की व्याख्या नहीं की। 1952 में, I. A. Khvostikov ने एक परिकल्पना सामने रखी, जिसे संक्षेपण (या बर्फ) परिकल्पना कहा जाता है, जिसके अनुसार रात के बादलों की संरचना बर्फ के क्रिस्टल से बने सिरस बादलों की संरचना के समान होती है।

हाल ही में, नासा द्वारा रात्रिचर बादलों की उल्कापिंड उत्पत्ति के सिद्धांत की पुष्टि की गई थी। नासा एआईएम (एरोनॉमी ऑफ आइस इन द मेसोस्फीयर) कार्यक्रम के वैज्ञानिक ने कहा, "हमें रात्रिकालीन बादलों की संरचना में "उल्कापिंड के धुएं" के कण मिले। यह खोज इस सिद्धांत की पुष्टि करती है कि उल्कापिंड की धूल के कण नाभिक होते हैं जिनके चारों ओर रात्रिचर बादलों के क्रिस्टल बनते हैं।" हैम्पटन विश्वविद्यालय से जेम्स रसेल।

प्रतिदिन एक टन से अधिक उल्कापिंड धूल पृथ्वी पर गिरती है। अत्यधिक गति से वायुमंडल में उड़ते हुए, इस धूल का अधिकांश भाग 70-100 किमी की ऊंचाई पर पूरी तरह से जल जाता है, और सूक्ष्म कणों से युक्त "धुएं" को पीछे छोड़ देता है। ये कण एक प्रकार के क्रिस्टलीकरण केंद्र बनाते हैं, जिसके चारों ओर पानी के अणु बर्फ के क्रिस्टल बनाते हैं। लेकिन सामान्य बादलों में बनने वाले क्रिस्टल के विपरीत, रात के बादलों के क्रिस्टल बहुत छोटे होते हैं। वर्षा वाले बादलों के क्रिस्टल से लगभग 10-100 गुना अधिक महीन। यह रात के बादलों के असामान्य नीले रंग की व्याख्या करता है, क्योंकि छोटे बर्फ के क्रिस्टल स्पेक्ट्रम की छोटी तरंग दैर्ध्य - नीले और बैंगनी - से प्रकाश को बेहतर तरीके से अपवर्तित करते हैं।

वर्तमान में, रात के बादलों के निर्माण के लिए आवश्यक जल वाष्प की पर्याप्त मात्रा में 80 किमी की ऊंचाई पर उपस्थिति की प्रकृति पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। 2012 में, एआईएम उपग्रह के 5 साल के संचालन के बाद, मेसोस्फीयर में पानी की उपस्थिति की प्रकृति के बारे में एक नई परिकल्पना प्रकाशित की गई थी, जो बता सकती थी कि 130 साल पहले बादल क्यों दिखाई देते थे, और पहले नहीं देखे गए थे। इस सिद्धांत के अनुसार, जल निर्माण का स्रोत मीथेन गैस है, जिसके साथ पिछली सदी के अंत से पृथ्वी का वायुमंडल गहन रूप से समृद्ध होना शुरू हुआ। वायुमंडल में मीथेन सामग्री में वृद्धि काफी हद तक तेल और गैस क्षेत्रों के औद्योगिक विकास, घरेलू और औद्योगिक कचरे के निपटान आदि से होती है। अपने ग्रीनहाउस प्रभाव के संदर्भ में, मीथेन कार्बन डाइऑक्साइड से दसियों गुना अधिक है। लेकिन CO2 हवा से भारी है और इसलिए सीधे पृथ्वी की सतह पर जमा हो जाती है और पौधों द्वारा भी इसका "उपयोग" किया जाता है। मीथेन हवा से हल्की होती है और 10-12 किमी तक ऊपर उठती है। इसी समय, मीथेन अणुओं का हिस्सा, सौर विकिरण और वायुमंडलीय ऑक्सीजन और ओजोन के प्रभाव में, पानी के अणुओं में विघटित हो जाता है, जो संवहन धाराओं के प्रभाव में, 70-80 किमी तक और भी ऊपर उठ जाता है। वहां वे उल्कापिंड की धूल पर संघनित होते हैं और रात के बादलों को जन्म देते हैं। इस प्रकार, वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि रात के बादल मीथेन के अत्यधिक संचय और उसके बाद ग्रीनहाउस प्रभाव के कारण होने वाली ग्लोबल वार्मिंग का एक प्रकार का संकेतक हो सकते हैं।

रात्रिकालीन बादलों पर अनुसंधान जारी है। "रात के चमकदार बादल," या "ध्रुवीय मेसोस्फेरिक बादल", जैसा कि उन्हें भी कहा जाता है, ऊपरी वायुमंडल में वायु द्रव्यमान की गति के बारे में जानकारी के मुख्य स्रोत के रूप में कार्य करते हैं, जो उनके अध्ययन को और भी अधिक दबाव वाला और महत्वपूर्ण कार्य बनाता है। जेसन रीमुल्लर के नेतृत्व में पोएसएसयूएम (ऊपरी मेसोस्फीयर में ध्रुवीय उपकक्षीय विज्ञान) परियोजना का यही लक्ष्य है। शोधकर्ता बताते हैं: "विचार रात के बादलों का अध्ययन करने के लिए एक प्रयोगशाला बनाने का है। हम एक पोर्टेबल प्रयोगशाला के बारे में बात कर रहे हैं जो एक विमान पर स्थित होगी और उपकक्षीय उड़ान के दौरान हमें आवश्यक माप करेगी। सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक यह प्रयोगशाला एक लेजर रडार है। ओजोन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, आर्गन और कार्बन डाइऑक्साइड के अणुओं पर लेजर दालों का प्रकीर्णन, जो इस ऊंचाई पर बहुत दुर्लभ हैं, मेसोस्फीयर में होने वाली थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं की निगरानी करना संभव बना देगा।" PoSSUM परियोजना में मेसोस्फीयर में ट्राइमिथाइलएल्यूमिनियम का छिड़काव शामिल है - और यह पृथ्वी की सतह से नहीं, जैसा कि पहले ATREX परियोजना के भीतर हुआ था, लेकिन लगभग 6.5 हजार मीटर की ऊंचाई पर विमान से चमकदार पंखों को रिकॉर्ड करने की योजना बनाई गई है।

मीसोस्फीयर(ग्रीक μεσο से - "औसत" और σφαῖρα - "गेंद", "गोलाकार") - परतवायुमंडल 40-50 से 80-90 किमी की ऊंचाई पर। ऊंचाई के साथ तापमान में वृद्धि की विशेषता; अधिकतम (लगभग +50°सी ) तापमान लगभग 60 किमी की ऊंचाई पर स्थित होता है, जिसके बाद तापमान -70° या -80° तक कम होने लगता हैसी . तापमान में यह कमी सौर विकिरण (विकिरण) के ऊर्जावान अवशोषण से जुड़ी हैओजोन अवधि स्वीकृत भौगोलिक और भूभौतिकीय संघ 1951 में.

मेसोस्फीयर की गैस संरचना, अंतर्निहित वायुमंडलीय परतों की तरह, स्थिर है और इसमें लगभग 80% गैस होती हैनाइट्रोजन और 20% ऑक्सीजन।

मेसोस्फीयर अंतर्निहित से अलग हो जाता हैस्ट्रैटोस्फियर स्ट्रैटोपॉज़ , और ऊपर सेथर्मोस्फीयर - मेसोपॉज़ . मेसोपॉज़ मूल रूप से मेल खाता हैटर्बो विराम.

रात्रिकालीन बादलों के उदाहरण

सूर्यास्त के समय रात्रिचर बादल। सूर्य के प्रकाश का प्रतिबिंब

रात्रि में रात्रिकालीन बादल। सूर्य के प्रकाश का प्रतिबिंब.

रात्रि में रात्रिकालीन बादल। प्रकाश स्रोत दिखाई नहीं देता, लेकिन वह सूर्य है

रात के बादल ज़मीन की रोशनी को प्रतिबिंबित करते हैं।

रात्रिचर बादल प्रकाश को अपवर्तित करते हैं। और इसकी संभावना नहीं है कि यह 50 किमी की ऊंचाई पर है...

रात के बादल "अतिरिक्त" रोशनी का आभास कराते हैं (मेरी खिड़की से फोटो) फोटो:

इस गर्मी में आसमान इस तरह रंगीन था (मेरी खिड़की से फोटो)।

बस कुछ सौ साल पहले, पृथ्वी अज्ञात से भरी हुई थी, और रिक्त स्थानों को चित्रित करने के लिए, कुत्ते के सिर और पेट पर मानव चेहरे वाले काल्पनिक आदिवासियों को भौगोलिक मानचित्रों पर चित्रित किया गया था। तब से, हमारे ग्रह पर रहस्य कम हो गए हैं। और भी दिलचस्प वे हैं जिन्हें आधुनिक विज्ञान अभी भी हल नहीं कर सका है...

सर्गेई सियोसेव

प्रकाश का ध्रुवीकरण प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के लिए ध्रुवीकरण विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र शक्ति वैक्टर के दिशात्मक दोलन की घटना है। रैखिक ध्रुवीकरण ध्रुवीकरण का एक विशेष मामला है जब विद्युत क्षेत्र शक्ति वेक्टर के दोलन एक ही तल में होते हैं

आज, वायुमंडल का अध्ययन करने के लिए लिडार इंस्टॉलेशन (LIDAR, इंग्लिश लाइट आइडेंटिफिकेशन, डिटेक्शन एंड रेंजिंग) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसमें एक लेजर प्रकाश किरण के स्रोत के रूप में कार्य करता है। इसके विकिरण का एक छोटा हिस्सा, वायुमंडल में बिखरा हुआ, वापस लौटता है और रिसीवर द्वारा पकड़ लिया जाता है। इससे परावर्तित सिग्नल के आगमन के समय से लेकर इंस्टॉलेशन से लेकर वायुमंडल के उस क्षेत्र तक की दूरी की गणना करना संभव हो जाता है, जो सिग्नल को बिखेरता है। चित्रित पियरे ऑगर वेधशाला (अर्जेंटीना) का लिडार है

आरेख स्पष्ट रूप से लिडार स्थापना के संचालन के सिद्धांत को दर्शाता है। दुर्भाग्य से, इस विधि की एक दुर्गम सीमा है: इसके लिए साफ़ आकाश की आवश्यकता होती है - घने बादलों में लेज़र किरण लगभग पूरी तरह से खो जाती है

मेसो- और थर्मोस्फीयर - तथाकथित मेसोपॉज़ की सीमा वाले क्षेत्र में, लगभग 80 किमी की ऊंचाई पर रात्रिचर बादल बनते हैं। मेसोस्फीयर ठंडा है - इसमें तापमान -150 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। थर्मोस्फीयर को बहुत उच्च तापमान की विशेषता है - सौर विकिरण के प्रभाव में हवा (यदि इस राक्षसी रूप से दुर्लभ पदार्थ को कहा जा सकता है) कभी-कभी 1500 K तक गर्म हो जाती है। थर्मोस्फीयर में गैस अणुओं की सांद्रता इतनी कम होती है कि सामान्य तंत्र थर्मल ऊर्जा को स्थानांतरित करने के लिए व्यावहारिक रूप से काम नहीं करते हैं, और ठंडा करने का एकमात्र तरीका ऊर्जा विकिरण करना है। रात्रिचर बादल ऐसी कठिन परिस्थितियों में भी "जीवित" रहते हैं

रात्रिकालीन बादल दिन के बजाय रात में क्यों देखे जाते हैं, इसका कारण ऊपर दिए गए चित्र से स्पष्ट है। जबकि पर्यवेक्षक अभी भी "रात के क्षेत्र" में है, रात के बादल सूर्य के प्रकाश वाले क्षेत्र में आते हैं; रात्रिकालीन बादल न केवल रात को, बल्कि गर्मियों की रात को भी "प्यार" करते हैं। वजह साफ है। अजीब तरह से, ऊपरी मेसोस्फीयर गर्मियों में सबसे अधिक ठंडा होता है: वायुमंडल में वायु प्रवाह की गतिशीलता इसके लिए दोषी है। क्रिस्टलीकरण केंद्रों के साथ भी कोई समस्या नहीं है - आखिरकार, उल्कापिंड मूल के सूक्ष्म कण वास्तव में मेसोस्फीयर में मौजूद हैं

जून 1885 में, कई दिनों के अंतराल के साथ, कई यूरोपीय खगोलविदों ने एक असामान्य घटना देखी: पहले से अनदेखी संरचना के अजीब बादल, शाम या सुबह के धुंधलके में चमकते थे, जब सूर्य क्षितिज के नीचे होता था। जर्मनी में, इस घटना को खगोलविदों ओटो जेसी और थॉमस विलियम बैकहॉस द्वारा, ऑस्ट्रिया-हंगरी में वेक्लेव लास्का द्वारा, रूस में विटोल्ड कार्लोविच सेरास्की द्वारा देखा गया था। चूँकि सभी प्रथम अवलोकन एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से किए गए थे, इसलिए एक व्यक्ति को खोजकर्ता मानना ​​अनुचित होगा। जेसी और त्सेरास्की ने नई घटना पर सबसे गंभीरता से ध्यान दिया। उत्तरार्द्ध स्वीकार्य सटीकता के साथ पृथ्वी की सतह के ऊपर नए बादलों की ऊंचाई स्थापित करने में कामयाब रहा - लगभग 75 मील। वह बादलों के नगण्य ऑप्टिकल घनत्व को स्थापित करने वाले पहले व्यक्ति थे - उनके द्वारा "बंद" सितारों की चमक लगभग शक्ति नहीं खोती थी! जेसी ने भी इसी माप को अंजाम दिया, लेकिन थोड़ी कम सटीकता के साथ। लेकिन यह वह था जो उस नाम के साथ आया जो तब से व्यापक हो गया है - "चांदी के बादल"। अंग्रेजी भाषा के साहित्य में, इस घटना को आमतौर पर रात्रिचर बादल या (विशेष रूप से नासा सामग्री में) ध्रुवीय मेसोस्फेरिक बादल - पीएमसी कहा जाता है।

अस्तित्व की शर्तें

19वीं सदी के अंत तक, यूरोप में कई खगोलशास्त्री थे जो नियमित रूप से आकाश का अवलोकन करते थे। 1885 की गर्मियों तक, उनमें से किसी ने भी रात के बादलों जैसा कुछ भी वर्णित नहीं किया। शायद बादलों के अवलोकन को तुच्छता के कारण वैज्ञानिक इतिहास में दर्ज नहीं किया गया? लेकिन 1885 तक, वही विटोल्ड सेरास्की लगभग दस वर्षों से गोधूलि आकाश की फोटोमेट्री में लगे हुए थे। इस श्रमसाध्य कार्य के लिए किसी भी ऐसे बादल पर बारीकी से ध्यान देने की आवश्यकता थी जो डेटा को विकृत कर सकता है। त्सेरास्की ने लिखा: "मेरे लिए ऐसी घटना पर ध्यान न देना काफी मुश्किल होगा जो कभी-कभी स्वर्ग की पूरी तिजोरी से ज्यादा कुछ नहीं ढकती।" ओटो जेसी ने भी यही राय साझा की। इसलिए, हम इस तथ्य से आगे बढ़ेंगे कि 1885 की गर्मियों से पहले रात के बादल वास्तव में नहीं देखे गए थे और, शायद, अस्तित्व में नहीं थे। निःसंदेह, प्रकृति की नवीनता को समझाने का प्रयास बहुत शीघ्रता से किया गया। उस समय सबसे तार्किक व्याख्या आधुनिक इंडोनेशिया के क्षेत्र में क्राकाटोआ ज्वालामुखी का विनाशकारी विस्फोट प्रतीत हुई, जिसके कारण एक शक्तिशाली विस्फोट हुआ जिसने सचमुच पूरे द्वीप को हवा में उठा दिया। अन्य सिद्धांत भी थे - हम उन्हें नीचे देखेंगे। लेकिन इससे पहले कि हम रात के बादलों के बारे में कुछ भी कहें, यह उन स्थितियों पर ध्यान देने योग्य है जिनमें वे मौजूद हैं।

पृथ्वी का वायुमंडल एक जटिल वस्तु है जिसकी विशेषता विभिन्न स्थितियाँ हैं। ऊंचाई के अनुसार, इसे आमतौर पर क्षोभमंडल (10 किमी तक), समतापमंडल (10−50 किमी), मेसोस्फीयर (50−85 किमी), थर्मोस्फीयर और एक्सोस्फीयर में विभाजित किया जाता है। मेसो- और थर्मोस्फीयर - तथाकथित मेसोपॉज़ की सीमा वाले क्षेत्र में रात्रिचर बादल बनते हैं।

मेसोपॉज़ के ऊपर और नीचे की भौतिक स्थितियाँ अलग-अलग होती हैं। मेसोस्फीयर ठंडा है - इसमें तापमान -150 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। इसके विपरीत, थर्मोस्फीयर को बहुत उच्च तापमान की विशेषता है - सौर विकिरण के प्रभाव में हवा कभी-कभी 1500K तक गर्म हो जाती है। थर्मोस्फीयर में गैस अणुओं की सांद्रता इतनी कम है कि थर्मल ऊर्जा को स्थानांतरित करने के लिए सामान्य तंत्र काम नहीं करते हैं, और ठंडा करने का एकमात्र तरीका ऊर्जा विकिरण करना है।

अब कल्पना करें कि ऐसी "कठोर" परिस्थितियों में किस प्रकार के बादल दिखाई दे सकते हैं? साधारण सिरोक्यूम्यलस बादल 5-6 किमी की ऊंचाई पर क्षोभमंडल में "जीवित" रहते हैं, और पानी के कोहरे की तरह होते हैं। एक बादल जो 70 किमी की ऊंचाई पर बन सकता है, उसकी तुलना उस व्यक्ति से की जा सकती है, जिसने सुरक्षात्मक उपकरणों के बिना अस्तित्व के लिए अनुकूलित किया है, उदाहरण के लिए, बृहस्पति पर...

वे कहां से आए थे?

ऊपर हमने 19वीं सदी के अंत में जर्मन भौतिक विज्ञानी फ्रेडरिक कोहलराउश द्वारा प्रस्तावित रात्रिचर बादलों के निर्माण की ज्वालामुखीय परिकल्पना का उल्लेख किया है। अफसोस, बाद के अध्ययनों से पता चला कि बादलों के गुण और वायुमंडल में निलंबित ज्वालामुखीय एरोसोल के गुण बहुत भिन्न हैं।

1920 के दशक में, उल्कापिंड शोधकर्ता लियोनिद कुलिक ने रात के बादलों की उल्कापिंड उत्पत्ति की एक परिकल्पना प्रस्तावित की - इसके अनुसार, वे वायुमंडल की ऊपरी परतों में बिखरे हुए उल्कापिंड पदार्थ के छोटे कणों से बने होते हैं। दरअसल, 1960 के दशक में मौसम संबंधी रॉकेटों द्वारा मेसोस्फीयर के अध्ययन से पता चला कि रात के बादलों में स्पष्ट रूप से उल्कापिंड मूल के पदार्थ की एक निश्चित मात्रा होती है। लेकिन उस समय तक एक और सिद्धांत पहले से ही वैज्ञानिक मुख्यधारा में था - संक्षेपण सिद्धांत, जिसे सोवियत भौतिक विज्ञानी इवान एंड्रीविच खवोस्तिकोव ने शुरू किया था।

रात के बादलों की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि वे साल-दर-साल समान ऊंचाई (लगभग 80 किमी), समान अक्षांश (50−70 डिग्री) और केवल गर्मियों में देखे जाते हैं, और इन सभी नियमों का उत्तर में पालन किया जाता है। और दक्षिणी गोलार्ध में. न तो ज्वालामुखीय और न ही उल्कापिंडीय परिकल्पनाएँ इन तथ्यों की व्याख्या कर सकीं। संघनन सिद्धांत से पता चलता है कि रात के बादल एरोसोल कणों पर जमे हुए छोटे बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं। जिस क्षेत्र में ये नैनो-बर्फ के टुकड़े दिखाई देते हैं वह लगभग 90 किमी की ऊंचाई पर है, वहां से वे गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में धीरे-धीरे नीचे की ओर बहते हैं, आकार में बढ़ते हैं। लगभग 85 किमी की ऊंचाई पर, उनके समूह शाम के समय दिखाई देने लगते हैं जब नीचे से सूर्य की रोशनी पड़ती है - बादल दिखाई देते हैं। ऐसी बर्फ के निर्माण के लिए कम से कम तीन स्थितियों की आवश्यकता होती है: कम तापमान, पर्याप्त आर्द्रता और क्रिस्टलीकरण केंद्रों की उपस्थिति।

सबसे बड़ी समस्या हवा की नमी है. मेसोस्फीयर के ऊपरी किलोमीटर सहारा की तुलना में शुष्क हैं - वहां नगण्य पानी है और यह मुख्य रूप से दो स्रोतों से आता है। यह, सबसे पहले, नीचे से जल वाष्प है, और दूसरी बात, सौर पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में मीथेन अणुओं का विनाश, जिसके बाद वायुमंडलीय ऑक्सीजन की भागीदारी से पानी बनता है। कठिनाई यह है कि पानी के अणु भी सौर विकिरण के प्रभाव में विघटित हो जाते हैं - मेसोपॉज़ में उनका औसत जीवन काल कई दिनों का होता है। यह अभी तक पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि किन परिस्थितियों में और किस समय सीमा में मेसोपॉज में पर्याप्त मात्रा में पानी जमा हो सकता है, इसलिए, जबकि संक्षेपण संस्करण प्रशंसनीय है, प्रश्न बंद होने से बहुत दूर है।

अध्ययन उपकरण

रात्रिकालीन बादलों का अध्ययन करना आसान नहीं है। समताप मंडल के ऊपर की हवा इतनी दुर्लभ है कि न तो कोई हवाई जहाज और न ही कोई गुब्बारा इसमें रह सकता है; इतनी ऊंचाई तक पहुंचने में सक्षम एकमात्र विमान रॉकेट है। यह शोधकर्ताओं के लिए काफी असुविधा पैदा करता है: तेज गति से उड़ने वाला रॉकेट कुछ सेकंड के लिए अध्ययन क्षेत्र में होता है और पर्यावरण के साथ उसका संपर्क बहुत सीमित होता है। इसकी लॉन्चिंग कहीं से भी संभव नहीं है और यह काफी महंगी है।

20वीं सदी के पूर्वार्द्ध में, वायुमंडल का अध्ययन करने के लिए ऑप्टिकल सेंसिंग का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा गया था। सबसे पहले, इसके लिए एक शक्तिशाली स्पॉटलाइट का उपयोग किया गया था। प्रकाश किरण के देखे गए प्रकीर्णन से वायु द्रव्यमान की संरचना और स्थिति के बारे में जानकारी मिली। संयुक्त राज्य अमेरिका में, सर्चलाइट साउंडिंग का उपयोग मुख्य रूप से वायु घनत्व और तापमान निर्धारित करने के लिए किया जाता था; यूएसएसआर में, वायुमंडलीय एरोसोल का अध्ययन भी एक महत्वपूर्ण कार्य माना जाता था, जिसके लिए सर्चलाइट बीम को ध्रुवीकृत किया गया था और फिर ऊंचाई के साथ ध्रुवीकरण के वितरण का अध्ययन किया गया था। बेशक, प्रकाश स्रोत के रूप में सर्चलाइट बहुत सुविधाजनक नहीं थी - ध्वनि छत कभी भी 70 किमी से अधिक नहीं थी।

1960 के दशक से, तथाकथित लिडार सिस्टम, जिसमें एक लेजर प्रकाश किरण का स्रोत है, का उपयोग वायुमंडल का अध्ययन करने के लिए तेजी से किया जा रहा है। इसके विकिरण का एक छोटा हिस्सा, वायुमंडल में बिखरा हुआ, वापस लौटता है और रिसीवर द्वारा पकड़ लिया जाता है। लेजर विकिरण सुसंगत है, इसकी तरंग दैर्ध्य और ध्रुवीकरण को बड़ी सटीकता के साथ निर्धारित किया जा सकता है। लेज़र किरण को उच्च सटीकता के साथ निर्धारित समयावधि के लिए उत्सर्जित किया जा सकता है। यह प्रकाश किरण की लंबाई निर्धारित करता है। यह परावर्तित सिग्नल के आगमन के समय का उपयोग स्थापना से वायुमंडल के उस क्षेत्र तक की दूरी की गणना करने के लिए किया जा सकता है जिसने सिग्नल को कई मीटर की सटीकता के साथ फैलाया है। खैर, परावर्तित (बिखरे हुए) विकिरण की विशेषताएं उस वातावरण के बारे में जानकारी रखती हैं जहां से यह परावर्तित हुआ था।

दूसरा महत्वपूर्ण उपकरण प्रकाश ध्रुवीकरण का अध्ययन है। तथ्य यह है कि हम जो सूरज की रोशनी देखते हैं वह ध्रुवीकृत है, इसकी खोज 1809 में फ्रेंकोइस अरागो ने की थी; उन्होंने यह भी स्थापित किया कि अधिकतम ध्रुवीकरण सूर्य से 90 डिग्री की कोणीय दूरी पर होता है। प्रकाश के ध्रुवीकरण की डिग्री उस माध्यम के गुणों से प्रभावित होती है जिस पर वह बिखरा हुआ है। यह विधि इसी पर आधारित है। विशेष रूप से उल्लेखनीय बात यह है कि गोधूलि के समय, जब क्षितिज के नीचे का सूर्य नीचे से पृथ्वी के वायुमंडल को रोशन करता है, पोलारिमेट्री हवा की एक विशेष परत के गुणों के बारे में जानकारी प्रदान करती है जो उस समय सबसे चमकीली होती है। इस प्रकार, गोधूलि के दौरान ध्रुवीकरण को मापकर, ऊंचाई पर गुणों का वितरण प्राप्त किया जा सकता है।

अंतरिक्ष युग की शुरुआत के साथ, यह सवाल उठा कि अंतरिक्ष से रात के बादलों को देखा जा सकता है। मेसोस्फीयर और रात्रिचर बादलों के अनुसंधान के लिए विशेष रूप से बनाया गया पहला उपकरण अमेरिकी उपग्रह एआईएम (द एरोनॉमी ऑफ आइस इन द मेसोस्फीयर) था, जिसे 2007 में लॉन्च किया गया था और अभी भी कक्षा में काम कर रहा है।

...और तुंगुस्का उल्कापिंड

रात के बादलों के बड़े पैमाने पर अवलोकन का सबसे प्रसिद्ध मामला 1908 की गर्मियों में, तुंगुस्का उल्कापिंड के गिरने के तुरंत बाद और, तार्किक रूप से, इसके संबंध में हुआ। चमकदार बादलों के कारण लगभग पूरे यूरोप में "सफेद रातें" शुरू हुईं, यहां तक ​​कि वहां भी जहां किसी ने कभी उनके बारे में नहीं सुना था। प्रत्यक्षदर्शियों ने याद किया कि आधी रात में अखबार पढ़ने के लिए पर्याप्त रोशनी थी। दुर्भाग्य से, लगभग कोई विश्वसनीय उपकरण माप नहीं किया गया है, और आधुनिक अनुमान बहुत भिन्न हैं - उन रातों की रोशनी प्राकृतिक पृष्ठभूमि से 10-8000 गुना अधिक होने का अनुमान है।

समकालीन लोग, एक नियम के रूप में, असामान्य बादलों को तुंगुस्का उल्कापिंड के साथ नहीं जोड़ते थे, क्योंकि वे इसके अस्तित्व के बारे में नहीं जानते थे। येनिसेई प्रांत में कहीं किसी खगोलीय पिंड के गिरने का तथ्य ज्ञात था - उन्होंने इसकी तलाश करने की भी कोशिश की, लेकिन वैज्ञानिक केवल दो दशक बाद ही जो हुआ उसके वास्तविक पैमाने का आकलन करने में सक्षम थे। इसके अलावा, यह उन स्थानों पर था जहां कोई वायुमंडलीय विसंगतियां, कम से कम स्पष्ट, नहीं देखी गईं। रात की रोशनी को ज्वालामुखी द्वारा समझाया गया था, जो उस समय प्रशंसनीय लग रहा था।

आज के विचारों के दृष्टिकोण से, 1908 की गर्मियों के रात के बादल अभी भी तुंगुस्का से जुड़े होने की अधिक संभावना है - लेकिन कैसे? हालाँकि 1908 में जो हुआ उसके लगभग सौ संस्करण हैं, वैज्ञानिकों को दो पर सबसे अधिक भरोसा है: उल्कापिंड और धूमकेतु। उल्कापिंड एक मूलभूत समस्या पर ठोकर खाता है - कंकड़ कहाँ गया? धूमकेतु हर तरह से बेहतर लगता है, लेकिन इसके भीतर रात के बादलों की उपस्थिति को समझाना मुश्किल लगता है। वायुमंडल में बिखरे हुए पदार्थ को वनवारा से पूर्व की ओर उड़ जाना चाहिए था, और व्लादिवोस्तोक और टोक्यो में रात के बादल दिखाई देने लगे होंगे - लेकिन ऐसा कुछ नहीं हुआ। इसके अलावा, हास्य "आभा" का आकार सैकड़ों हजारों और कभी-कभी लाखों किलोमीटर तक पहुंच जाता है। लगभग सूर्य की दिशा से पृथ्वी की ओर बढ़ते हुए, पूंछ वाले मेहमान को गिरने से कुछ दिन पहले वायुमंडल में धूल जमा करनी चाहिए थी, और पृथ्वी के घूमने से सभी पदार्थ पूरी तरह से प्राकृतिक तरीके से परिधि के चारों ओर समान रूप से वितरित हो गए होंगे। .

तो यह पता चला है कि रहस्यमय तुंगुस्का घटना रात के बादलों के बारे में सवालों की संख्या में काफी वृद्धि करती है। प्राइवेटडोज़ेंट विटोल्ड कार्लोविच त्सेरास्की द्वारा सुबह आकाश में असामान्य बादल देखे जाने के 125 साल बाद भी हम निश्चित रूप से नहीं कह सकते कि हम समझते हैं कि वे कहाँ और कैसे आए थे।