Первые лучи солнца зари
Знакомое всем с детства атмосферное явление под названием «заря» привлекает внимание большинства обитателей Земли, каждый раз вызывая у них смешанные чувства. Это можно объяснить мистическим характером природного эффекта, придающим значению зари в жизни человека совсем иной смысл.
С этим явлением связано множество сказаний, легенд и обычаев, которые в свое время по-разному толковались людьми. Большинство из них продолжают существовать и сегодня, трансформировавшись в людском сознании в различные пословицы и народные приметы.
Что такое заря
Заря это очень необычное и красочное явление. Оно проявляется в том, что на какое-то время близкие к горизонту облака окрашиваются лучами Солнца, отраженными от слоя озона.
С научной точки зрения (по определению) она представляет собой простое и понятное оптическое явление, знаменующее собой начало или окончание текущего дня. Причиной его возникновения является эффект отражения заходящих лучей в слоях атмосферы, с особой силой проявляющийся в периоды появления Солнца над горизонтом и некоторое время после заката.
Указанное природное явление наблюдается лишь до тех пор, пока диск солнечного светила полностью не вышел из-за горизонта. После этого окраска отраженных от атмосферных слоев (облаков) сразу же тускнеет.
Продолжительность явления определяется целым рядом факторов, важнейшими из которых являются время года и особенности структуры облаков.
В нормальных условиях это явление сопровождается свечениями самых различных оттенков.
Какой бывает заря
Зарю принято различать по таким характерным признакам, как время ее возникновения и разнообразие ее проявлений. Согласно первому из этих признаков она бывает утренней и вечерней, а также первой и второй.
Первая утренняя и вечерняя заря наступают с момента приближения сумерек, когда человеческий глаз различает шрифт без дополнительного освещения.
Понятие «вторая заря» привязывается ко времени окончания сумерек, когда удается различать звезды средней величины.
Длительность каждой из этих фаз различна для разных мест. Время, когда они начинаются, в значительной мере определяется широтой данной местности (наименьшая их длительность наблюдается на экваторе).
Цвет зари в разное время
Привычный для многих цвет зари – ало-пурпурный или слегка оранжевый с золотистым оттенком. Обычно он меняется в зависимости от высоты положения светила над горизонтом.
Незадолго перед самым закатом Солнца, когда оно расположено поблизости к горизонту, полоска заката становится сперва слегка желтоватой, а потом приобретает близкий к оранжевому оттенок. Постепенно он трансформируется в красный цвет, который затем превращается в золотистый тон.
В дальнейшем, если обращать внимание на участки неба ближе к горизонту, золотисто-жёлтый цвет сменяется розоватыми проблесками, а у самого горизонта – красноватым оттенком.
Самое яркое освещение от зари наблюдается в то мгновение, когда солнечный диск начинает «закатываться» за линию горизонта. С этого момента небо приобретает ярко красный цвет, постепенно меняющийся на чуть светлый оттенок. При восходе нашего светила наблюдается примерно та же картина, но развертывающаяся в обратном порядке.
Стоит отметить, что при описании этого явления важно учитывать форму освещаемого им участка, меняющегося по мере захода светила за горизонт. Сначала он приобретает вид усеченного сегмента, небо над которым начинает быстро темнеть. В дальнейшем в центральной части закатного облака образуется овальное пятно. В последствие оно резко разрастается, что внешне напоминает его растворение в золотистой заре. Еще через мгновение облако трансформируется в узкую полоску, окаймляющую ее красноватый сегмент.
Источник
Первые лучи солнца зари
Заря — свечение неба перед восходом и после заката Солнца, вызываемое отражением солнечных лучей от верхних слоёв атмосферы.
На закате, когда солнце находится уже совсем близко к горизонту, приобретая сначала желтоватый, а затем оранжевый и, наконец, красный цвет, небо вокруг него также окрашивается в золотистые тона. Ближе к горизонту золотисто-жёлтые краски сменяются розово-оранжевыми и затем, у самого горизонта, красными. Наиболее ярко заря сияет сразу после захода солнца.
По мере погружения солнца под горизонт заря приобретает вид сегмента, а небо над ней быстро темнеет. Над центром зари, на высоте около 25˚, появляется овальное пурпурно-розовое пятно — «пурпуровый свет». Пурпуровый свет быстро увеличивается в размерах, как бы спускаясь за золотистую зарю. Через некоторое время он превращается в узкую полоску, ограничивающую сверху жёлтый сегмент зари.
Однако заря окрашивает не только западную часть неба. Сразу после того, как солнце скроется за горизонтом, на восточной, противосолнечной стороне появляется сегмент голубовато-пепельного цвета, похожий на дымку. Это тень Земли на атмосфере. Над этим сегментом тянется розовая полоса — пояс Венеры. По мере погружения солнца под горизонт пепельный сегмент увеличивается, пока не сольётся с темнеющим небом.
К концу гражданских сумерек тень земли закрывает большую часть небосвода. Пурпуровый свет гаснет, пояс Венеры бледнеет и исчезает. Заря бледнеет, темно-красные тона у горизонта видны более отчётливо. На небе загораются первые звезды. Считается, что гражданские сумерки заканчиваются при достижении Солнцем высоты −6°.
Навигационные (или морские) сумерки — время, когда становятся доступны для морской и авиационной навигации наиболее яркие звезды неба. (высота Солнца от −6 до -12°)
Астрономические сумерки — фон ночного неба перестаёт меняться и достигает значения 21 звёздной величины с квадратной секунды. Становится возможно выполнение точных фотометрических и спектрометрических наблюдений.
На утренней заре смена её красок происходит в обратном порядке.
Источник
Световые явления в атмосфере
Различные оптические (световые) явления в атмосфере обусловливаются тем, что световые лучи солнца и других небесных светил, проходя через атмосферу, испытывают рассеяние и дифракцию. В связи с этим в атмосфере возникает ряд удивительных по красоте оптических явлении:
цвет неба, окраска зари, сумерки, мерцание звезд, круги около видимого местоположения солнца и луны, радуга, мираж и др. Все они, отражая определенные физические процессы в атмосфере, очень тесно связаны с изменением и состоянием погоды и потому могут сложить хорошими местными признаками для ее предсказания.
Цвет неба и видимость
Как известно, спектр солнечного света состоит из семи основных цветов, красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового Различные цвета лучей белого света смешаны в строго определенной пропорции. При всяком нарушении этой пропорции свет из белого превращается в окрашенный. Если лучи света падают на частицы, размеры которых меньше длин волн лучей, то они, согласно закону Рэлея, рассеиваются этими частицами обратно пропорционально длинам волн в четвертой степени. Этими частицами могут быть как молекулы газов, составляющих атмосферу, так и мельчайшие частицы пыли.
Одни и те же частицы рассеивают лучи различных цветов по- разному. Сильнее всего рассеиваются лучи фиолетовые, голубые и синие, слабее-красные. Именно поэтому небо окрашено в голубой цвет: у горизонта оно имеет светло-голубой тон, а в зените-почти синий.
Синие лучи, проходя слой атмосферы, сильно рассеиваются, красные же достигают поверхности земли почти совсем нерассеянными. Этим объясняется красный цвет солнечного диска на закате или сразу после восхода.
Когда же свет падает на частицы, диаметр которых почти равен длинам волн или больше их, то лучи всех цветов рассеиваются одинаково. В этом случае рассеянный и падающий свет будет одинакового цвета.
Поэтому если в атмосфере взвешены более крупные частицы, то к синему цвету неба, обусловленному рассеиванием молекул газов, прибавится белый цвет, и небо станет голубым с беловатым оттенком, усиливающимся по мере увеличения количества взвешенных в атмосфере частиц.
Такой цвет неба наблюдается, когда в воздухе содержится много пыли.
Цвет неба становится белесоватым, а при наличии в воздухе большого количеств продуктов конденсации водяных паров в виде капелек воды, кристалликов льда небо приобретает красноватый и оранжевый оттенок.
Такое явление обычно наблюдается при прохождении фронтов или циклонов, когда влага выносится мощными потоками воздуха высоко вверх.
Когда солнце находится вблизи горизонта, лучам света приходится проходить к поверхности земля длинный путь в слое воздуха, часто содержащем большое количество крупных частиц влаги и пыли. В этом случае голубой свет рассеивается очень слабо, сильнее рассеиваются красные и другие лучи, окрашивающие нижний слой атмосферы в различные яркие и бурые оттенки красного, желтого и других цветов в зависимости от запыленности, влажности и сухости воздуха.
С цветом неба тесно связано явление, называемое опалесцирующим помутнением воздуха. Явление опалесцирующего помутнения воздуха состоит в том, что отдаленные земные предметы кажется окутанными голубоватой дымкой (рассеянные фиолетовые, синие, голубые цвета).
Такое явление наблюдается в тех случаях, когда в воздухе находится во взвешенном (состоянии множество мельчайших частичек пыли диаметром менее 4 мк.
Многочисленными исследованиями цвета неба с помощью специального прибора (цианометра) и визуально установлена зависимость между цветом неба и характером воздушной массы. Оказалось, что существует прямая связь между этими двумя явлениями.
Глубокий синий цвет свидетельствует о нахождении в данном районе арктической массы воздуха, а белесоватый — запыленной континентальной и тропической. Когда в результате конденсации водяного пара в воздухе образуются частицы воды или кристаллики льда большего размера, чем молекулы воздуха, то они отражают все лучи одинаково, и небо приобретает беловатую или сероватую окраску.
Находящиеся в атмосфере твердые и жидкие частицы вызывают значительное помутнение воздуха и поэтому сильно уменьшают видимость. Под дальностью видимости в метеорологии понимают то предельное расстояние, на котором при данном состоянии атмосферы рассматриваемые предметы перестают быть различаемы.
Следовательно, цвет неба и видимость, зависящие во многом от размера частиц, находящихся в воздухе, позволяют судить о состоянии атмосферы и предстоящей погоде.
На этом основан ряд местных признаков предсказания погоды:
Темно-синеватое небо днем (только около солнца может быть слегка белесоватым), средняя или хорошая видимость и тихая погода оказывают на малое количество водяных паров в тропосфере, следовательно, можно ожидать, что антициклональная погода продлится 12 ч и более.
Белесоватое небо днем, средняя или плохая видимость указывают на наличие большого количества водяных паров, продуктов конденсации и пыли в тропосфере, т. е. здесь проходит периферия антициклона, соприкасающаяся с циклоном: можно ожидать перехода к циклональной погоде в ближайшие 6-12 ч.
Цвет неба, имеющий зеленоватый оттенок, указывает на большую сухость воздуха тропосферы; летом предвещает жаркую погоду, а зимой-морозную.
Ровное серое небо утром бывает перед ясной хорошей погодой, серый вечер и красное утро-перед ненастной ветреной погодой.
Белесоватый оттенок неба вблизи горизонта при небольшой высоте солнца (в то время как остальная часть неба имеет синий цвет) оказывает на небольшою влажность в тропосфере и предвещает хорошую погоду.
Постепенное уменьшение яркости и синевы неба, увеличение белесоватого пятна возле солнца, помутнение неба у горизонта, ухудшение видимости-признак приближения теплого фронта или фронта окклюзии теплого типа.
Если отдаленные предметы хорошо видны и не кажутся более близкими, чем они есть в действительности, можно ожидать антициклональной погоды.
Если отдаленные предметы видны отчётливо, но расстояние до них кажется ближе действительного, то значит в атмосфере большое количество водяных паров: нужно ждать ухудшения погоды.
Плохая видимость отдаленных предметов на побережье указывает на присутствие в нижнем слое воздуха большого количества пыли и сложит признаком того, что в ближайшие 6-12 ч не следует ожидать осадков.
Большая прозрачность воздуха с дальностью видимости 20-50 км и больше-признак наличия в данном районе арктической воздушной массы
Ясная видимость луны с кажущимся выпуклым диском свидетельствует о большой влажности воздуха в тропосфере и служит признаком ухудшения погоды.
Хорошо видимый пепельный свет луны предвещает плохую погоду. Пепельным светом называется явление, когда в первые дни после новолуния, кроме узкого яркого серпа луны, виден весь ее полный диск, слабо освещенный светом, отраженным от земли.
Зарей называется цветовая окраска небесного свода при восходе и заходе солнца.
Разнообразие красок зари вызывается различным состоянием атмосферы. Цветные полосы зари, считая от горизонта, всегда наблюдаются в порядке цветов спектра красный, оранжевый, желтый, голубой.
Отдельные цвета могут совершенно отсутствовать, но порядок распределения никогда не меняется У горизонта ниже красного цвета может быть иногда серый грязно пурпурный цвет, кажущийся сиреневатым. Верхняя часть зари имеет либо белесоватый оттенок, либо голубой.
Основные факторы, влияющие на вид зари,-это продукты конденсации водяного пара и пыль, содержащиеся в атмосфере:
Чем больше влаги в воздухе, тем более ярко выражен красный цвет зари. Увеличение влажности воздуха наблюдается обычно перед приближением циклона, фронта, несущих ненастную погоду. Поэтому при ярких красных и оранжевых зорях можно ожидать влажную с сильными ветрами погоду. Преобладание желтых (золотистых) тонов зари свидетельствует о малом количестве влаги и большом количестве пыли в воздухе, что указывает на предстоящую сухую и ветреную погоду.
Яркие и багрово красные зори, похожие на зарево далекого пожара с мутными оттенками, указывают на большую влажность воздуха и являются признаком ухудшения погоды — приближения циклона, фронта в ближайшие 6-12 ч.
Преобладание ярко-желтых, а также золотистых и розовых тонов вечерней зари указывает на малую влажность воз духа; можно ожидать сухую, часто ветреную погоду.
Светло-красное (розовое) небо вечером указывает на маловетреную погоду без осадков.
Румяный вечер и серое утро предвещают ясный день и вечер со слабыми ветрами.
Чем нежнее красная окраска облаков при вечерней заре, тем благоприятнее будет предстоящая погода.
Желтовато коричневая заря зимой во время морозов указывает на их сохранение и возможное усиление.
Мутная желтовато розовая вечерняя заря-признак вероятного ухудшения погоды.
Если солнце, приближаясь к горизонту, мало меняет свои обычный беловато-желтый цвет и заходит очень ярким, что связано с большой прозрачностью атмосферы, малым содержанием влаги и пыли, то хорошая погода сохранится.
Если солнце перед заходом до горизонта или при восходе в момент появления его края дает вспышку ярко зеленого луча, то надо ожидать сохранения устойчивой ясной тихой погоды; если удалось заметить при этом синий луч, то можно ожидать. Особенно тихую и ясную погоду. Продолжительность вспышки зеленого луча— не более 1—3 сек.
Преобладание зеленоватых оттенков во время вечерней зари указывает на длительную сухую ясную погоду.
Светлая серебристая полоска без всяких резких границ, долго заметная у горизонта при безоблачном небе после захода солнца, предвещает продолжительную тихую антициклональную погоду.
Нежное розовое освещение неподвижных перистых облаков во время захода сольца при отсутствии других облаков— надежный признак установившейся антициклональной погоды.
Преобладание в вечерней заре ярко красной окраски, которая долго удерживается при дальнейшем опускании солнца за горизонт, служит признаком приближения теплого фронта или фронта окклюзии теплого типа, надо ожидать продолжи тельную ненастную ветреную погоду.
Нежно розовая заря в виде круга над зашедшим за горизонт солнцем—хорошая устойчивая погода. Если окраска круга становится розово красной, возможны осадки и усиление ветра.
Расцветка зари тесно связана с природой воздушной массы. В таблице, составленной для умеренных широт европейской части СНГ указана связь расцветки зари с воздушными массами по Н. И. Кучерову:
Так как циклоны движутся преимущественно от западных румбов, то признаком приближения циклона обычно служит появление облаков на западной половине небосвода, и если это происходит вечером, то солнце заходит в облака. Но при этом надо учитывать последовательность облачных форм, которая связана с циклонами, атмосферными фронтами.
Если солнце заходит за низкое сплошное облако, выделяющееся резко на фоне зеленоватого или желтоватого неба, то это признак предстоящей хорошей (сухой, тихой и ясной) погоды.
Если солнце заходит при сплошной низкой облачности и если на горизонте и над облачностью наблюдаются слои перистых или перисто-слоистых облаков, то выпадут осадки, наступит ветреная циклональная погода в ближайшие 6-12 ч.
Заход солнца за темные плотные облака с красной окраской по краям предвещает циклональную погоду.
Если после захода солнца на востоке отчетливо виден темный постепенно распространяющийся вверх конус с широкой размытой оранжевой каймой — тень земли, то со стороны захода солнца приближается циклон.
Тень земли на востоке после захода солнца — серо-сизая, без цветной окраски края или с бледно-розовой окраской — признак сохранения антициклональной погоды.
Так называют пучок отдельных светлых лучей или полос, выходящих из-за облаков, закрывающих солнце. Лучи солнца проходят через просветы между облаками, освещают водяные капельки, парящие в воздухе во взвешенном состоянии, и дают пучок светлых полос в виде лент (лучи Будды).
Поскольку это сияние наблюдается благодаря присутствию в воздухе большого количества мелких водяных капель, то оно предвещает дождливую, ветреную циклональную погоду.
Сияние выходящее из-за темного облака, за которым находится солнце -признак наступления в ближайшие 3-6 ч ветреной погоды с дождем.
Сияние из-за облаков желтого цвета, наблюдаемое непосредственно после прошедшего дождя, предвещает скорое возобновление дождя и усиление ветра.
Окраска небесных светил
Красный цвет солнца, луны и других небесных светил указывает на большую влажность в атмосфере, т.е. установление в ближайшие 6-10 ч циклональной погоды с сильным ветром и осадками.
Красноватый цвет затемненного диска солнца вместе с голубоватой окраской отдаленных предметов (гор и т.п.) — признак распространения запыленного тропического воздуха, нужно ожидать скорого значительного повышения температуры воздуха.
Форма небесного свода
Наблюдая небесный свод с открытого места (например, в море), можно заметить, что он имеет форму полушария, но сплюснутого по вертикальному направлению. Часто кажется, что расстояние от наблюдателя до горизонта в три четыре раза больше, чем до зенита.
Объясняется это следующим. При взгляде вверх, не откидывая головы назад, предметы представляются нам укороченными по сравнению с теми, которые находятся в горизонтальном положении.
Форма небесного свода
Например, поваленные столбы или деревья кажутся длиннее расположенных вертикально. По горизонтальному направлению действует атмосферная перспектива, вследствие которой предметы, окутанные дымкой (от пыли и восходящих токов), кажутся менее освещенными и потому более отдаленными.
Кажущаяся сплюснутость небесного свода изменяется в зависимости от условии погоды. Большая прозрачность атмосферы и высокая влажность воздуха увеличивают сплюснутость небосвода.
Сплюснутый, низкий небесный свод наблюдается перед циклональной погодой.
Высокий небесный свод наблюдается в центральных районах антициклонов; можно ожидать, что хорошая погода антициклонального характера сохранится в течение 12 ч и более.
Источник