Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

427. Что является причиной сумерек?Сумерками называется период времени от захода солнца до полной темноты (вечерние сумерки) или от ночной темноты до восхода солнца (утренние сумерки). После захода или перед восходом солнца лучи его света отражаются молекулами воздуха и примесями и слабо освещают Землю. Бывают сумерки гражданские, навигационные и астрономические. Гражданские сумерки оканчиваются, когда солнце садится за горизонт более чем на 6°. Конец навигационных и астрономических сумерек наступает тогда, когда солнце опускается ниже соответственно 12 и 18°. [28] Продолжительность сумерек зависит от географической широты. Наиболее короткие сумерки наблюдаются на экваторе, причем их продолжительность там остается практически постоянной в течение года. С увеличением широты продолжительность сумерек возрастает. Начиная с широты 59° летом утренние и вечерние гражданские сумерки сливаются. Наступает период белых ночей… ( Прим. перев. ) Иногда в западной части неба вовремя сумерек бывает видно зарево или сияние, которое называется зарей. Заря появляется благодаря рассеянию солнечного света очень мелкими частицами пыли, взвешенными в верхней атмосфере.

428. Что такое граница сумерек?Границей сумерек называют наибольшую высоту, на которой плотность воздуха такова, что он рассеивает еще ощутимое количество солнечного света. Она располагается на высоте приблизительно 65 км над поверхностью Земли.

429. Почему во время сумерек, восхода и захода солнца небо окрашивается?Когда солнце стоит низко, его лучи проходят через большую толщу нижней замутненной части атмосферы и, следовательно, теряют самые короткие волны, соответствующие голубому, синему и фиолетовому цветам. В этот период преобладают цвета, которые относятся к более длинным волнам видимой части солнечного спектра. В чистом сумеречном небе появляются полосы бледно-зеленого цвета, переходящего постепенно в более низких слоях атмосферы в желтоватый и розовый оттенки. Слои атмосферы, соприкасающиеся с земной поверхностью, приобретают иногда ярко-красную окраску, особенно там, где солнце село или где оно скоро взойдет. [29] Особенно красивым ореол Земли кажется из космоса. Он сфотографирован советским космонавтом К. П. Феоктистовым на цветную пленку. Окраска ореола меняется от красно-оранжевой у края Земли до голубой при переходе к космосу. Ореол имеет три слоя повышенной яркости. (Прим. перев.) Красноватый или розоватый тона рассеянного света часто отражаются к земле облаками, особенно находящимися сравнительно высоко ледяными облаками, что придает земному ландшафту темно-красный оттенок.

430. Почему солнце бывает красным?Оранжевый или красный цвет опускающееся за горизонт или восходящее солнце приобретает потому, что лучи его света, попадающие в наш глаз, проходят большое расстояние в плотных замутненных слоях атмосферы, которые рассеивают свет болee коротких длин волн. Остаются лучи только красного цвета. Как только солнце поднимается выше, лучи света проходят на пути к наблюдателю через меньшую толщу плотной атмосферы, и красные тона ослабевают.

431. Почему луна у горизонта часто имеет оранжевый цвет?Причина такой окраски луны та же. Когда луна располагается низко, ее свет проникает через нижние плотные слои атмосферы, где дым, пыль и другие частицы ослабляют волны, соответствующие голубым оттенкам. Когда луна поднимается выше, красноватые тона блекнут, и поверхность луны, усеянная кратерами, окрашивается в серебристый цвет.

432. Почему солнце и луна кажутся у горизонта намного больше?Когда солнце или луна поднимаются в небе, то кажется, что их диаметр все время уменьшается. Это кажущееся уменьшение размеров небесных тел представляет собой замечательную оптическую иллюзию. Она чрезвычайно сильна и трудно поверить, что измерения солнца и луны приборами показывают неизменность их угловых размеров. Ощущение, что их диаметр изменяется, появляется оттого, что, например, солнце проектируется наблюдателем на сплюснутый [30] Кажущаяся сплюснутость небесной сферы — это еще одна очень интересная оптическая иллюзия, появляющаяся благодаря физиологическим особенностям зрительного восприятия, когда наблюдатель окидывает взором все небо. Она особенно велика, если небо покрыто облаками. В результате сплюснутости небесной сферы луна и солнце кажутся у горизонта больше примерно в пять раз. ( Прим. перев .) небесный свод. Чем ближе к наблюдателю небесный свод, тем меньше проекция солнца на его поверхности, и наоборот.

433. Действительно ли солнце появляется над горизонтом, когда фактически оно еще не взошло?Да, это так. Когда солнце еще или уже находится за горизонтом, мы видим его полное изображение. Это явление — результат атмосферной рефракции. Луч света при прохождении из менее плотных слоев атмосферы в более плотные искривляется в результате преломления. Таким образом, лучи, идущие от солнца, попадают в глаз наблюдателя еще до того, как солнце взошло над горизонтом. Наблюдатель видит светило не на том месте, где оно находится, а в некоторой другой точке небесной сферы по направлению касательной к траектории луча, т. е. выше его действительного положения. Из-за этого на несколько минут увеличивается продолжительность дня. [31] Продолжительность дня увеличивается за счет рефракции в средних широтах на 8—13 минут. ( Прим. перев .)

434. Что такое зеленый луч?Зеленый луч — это внезапная яркая вспышка зеленого света во время захода солнца. Она наблюдается при безоблачном небе, когда воздух очень чист и горизонт резко очерчен. Как только солнце скрылось за горизонтом, его лучи разлагаются на отдельные цвета. В результате неодинакового преломления световых волн различных длин горизонт быстро (в течение нескольких секунд) как бы последовательно отрезает лучи разных цветов: сначала красный, затем желтый, зеленый и голубой. Создается впечатление внезапного перехода света от белого к зеленому или иногда зелено-голубому.

435. Что является причиной появления гало?Очень красивые кольца вокруг солнца (солнечное гало) или луны (лунное гало) всегда указывают на присутствие в верхней тропосфере некоторых форм перистых облаков. Эти облака располагаются на высоте около 9— 11 км над поверхностью земли, где наблюдается очень низкая температура воздуха, и состоят из мириадов микроскопических кристаллов льда. По отношению к лучам, идущим от солнца или луны, эти кристаллы являются миниатюрными призмами, изгибающими или преломляющими лучи света и разлагающими его на различные цвета.