Излагаются основные результаты исследования динамики серебристых облаков. Даются оценки высот расположения серебристых облаков, направления и скорости их перемещения.
Изучение динамика серебристых облаков
Как уже сказано, для обработки полученного наблюдательного материала был создан пакет программ, не только значительно ускоривший процесс обработки, но и позволивший с помощью оригинальной методики обработки за довольно короткий срок получить следующие результаты:
— оценки геометрических характеристик МСО (размеров полей и отдельных деталей, и высот их формирования);
— оценки динамических характеристик МСО (скорости фронтов и направления их движений, наличия волновых структур, а также определения важнейших параметров);
— расположение полей МСО относительно базового пункта (в нашем случае — Петропавловска), или иными словами — их географическое распределение в регионе.
Из морфологического анализа мы можем заключить следующее:
Скорость движения фронтов МСО преимущественно высокая — от 250 км/ч — 350 км/ч.
Направление движения фронтов преимущественно юго-западное. Но встречалось и северное (1 случай), южное (3 случая) или северо-западное (4 случая).
Поля МСО имели преимущественно очень сложную структуру, представляющую собой наложение нескольких волновых движений — крупно- и мелкомасштабных, распространяющихся, как правило, в различных направлениях.
Мелкомасштабная структура — это рябь с длиной волны (расстояние между гребнями) от 5 до 15 км. Длины самих гребней преимущественно небольшие. Рябь практически во всех рассмотренных случаях располагалась поперёк полос, причём, оценки скорости её распространения (порядка 100 км/ч) отличались от таковых для скорости фронта. Эта структура, как правило, имела небольшое время жизни, но бывали случаи (реже), когда она существовала довольно долго, слегка меняя своё направление и форму. Что касается крупных волн, то их гребни располагались на расстоянии 35-40 км друг от друга. Длины гребней достигали сотен км.
Почти в каждом отдельном случае присутствовали длинные (80 — 200 км), практически параллельные полосы, растянутые вдоль направления движения фронта. Интересно отметить, что наблюдаемые в них вихри часто рождались либо в передней части облачного поля, либо на его противоположной границе.
Несмотря на относительно небольшое количество набранного нами статистического материала (22 ночи с довольно хорошими изображениями МСО), прослеживается связь степени сложности структуры со значениями скорости движения фронта: облачные массы с относительно простой структурой двигались медленнее (100 — 200 км/ч, 5 случаев), и наоборот. Тем не менее, наблюдались и облака со сложной структурой, имеющие скорость порядка 150 км/ч.
Определённые нами значения высот наблюдения МСО лежат в пределах 75км — 90 км, причём зарегистрированы случаи, когда отдельные детали меняли свою высоту от ~80 км до 75 км, вплоть до их исчезновения.
Размеры деталей:
— Длина полос — 80 -300 км
— Площадь узлов — до 230 км2,
— Радиус кривизны вихрей — ~ 40 км
— Длины гребней волновой структуры — от нескольких км до сотен км.
Относительно Петропавловска поля МСО наблюдались в направлении на северо-запад или на север, реже — на северо-восток на расстоянии 650 — 800 км (7 случаев) и на расстоянии 400 — 600 км (12 случаев). Не исключено, что выявленная асимметрия в распределении азимутов полей МСО, связанная, конечно, с условиями их освещения, имеет физическое объяснение в различии состояния воздушных масс в вечерний и утренний период.
Занимаемая полями МСО площадь со временем менялась (увеличивалась или уменьшалась в зависимости от направления их движения и времени суток). Величины площадей по нашим оценкам составляют от 170000 до 400000 км2 (12 случаев) и от 20000 до 110000 км2 (6 случаев), откуда следует, что площади их распространения весьма велики.
В некоторые даты указанные величины по тем или иным причинам было определить трудно.
Резюмируя, можем заключить следующее:
— МСО формируются на высотах 90 — 80 км, тогда как на высоте порядка 75 км ледяные частицы, возможно входящие в их состав, — испаряются. Мало того, полученные нами данные свидетельствуют о том, что, отдельные слои МСО (мелкомасштабная рябь и крупные волны) могут, по-видимому, располагаться на разных уровнях и иметь при этом различные скорости и направления движения: поперечная волна распространяется со скоростью ~100 км/ч на фоне движения основного фронта со скоростью более 300 км/ч.
— Длины волн мелкой структуры 5-15 км, крупной — 30-40 км.
— МСО занимают огромные площади — сотни тысяч км2.
— Направление движения воздушных масс на уровне формирования МСО (мезосфера) преимущественно юго-западное со скоростью более 300 км/ч
— Структура МСО преимущественно сложная, свидетельствующая о весьма сложной динамике верхних слоёв атмосферы
— Относительно простые структуры (отсутствие турбулентных вихрей, волн, и т. д.), наблюдаются довольно редко и, возможно, свидетельствуют о более спокойной динамике мезосферных слоёв.
