Nočnosvetleči oblaki

Nočnosvetleči oziroma noktilucentni oblaki (NLC) so najvišji oblaki v zemljini atmosferi (82–84 km nad površjem). Vidimo jih šele, ko je Sonce med 6° in 16° pod obzorjem in so nižje plasti atmosfere že v senci. Običajno jih je moč opazovati med 50 in 65 stopinjami geografske širine v poletnem času (na severni polobli med majem in avgustom, najintenzivnejši so okoli solsticija), občasno pa se spustijo tudi do naših krajev.

Kako nastanejo

Izraz "noktilucentni oblaki" je verjetno skoval Otto Jesse leta 1887, ki je v Berlinskem observatoriju opravljal prve fotometrične in spektroskopske meritve teh oblakov, prvo fotografijo naj bi posnel zvečer 6. julija 1887. Prve zapise o opazovanju NLC-jev poznamo sicer že iz leta 1885, dve leti po eksploziji vulkana Krakatoa, za katero predvidevajo, da je v zgornje plasti atmosfere izvrgla visoke koncentracije vulkanskega pepela, ki je povzročil nastanek svetlih NLC-jev.

Nočnosvetleči oblaki nastanejo v plasti Zemljine atmosfere, ki jo imenujemo mezosfera (ta se razteza med 50 in 100 km nad Zemljinim površjem), nedavne meritve s triangulacijo pa so pokazale, da je plast nočnosvetlečih oblakov debela le okoli 2 km (82–84 km nad morjem). V poletnih mesecih se mezosfera nad poli močno ohladi (pod −120 °C) zaradi adiabatnega ohlajanja dvigajočega se zraka. Ob prisotnosti dima meteoroidov ali vulkanskega prahu, ki tvori nukleacijska jedra, vodna para kljub zelo nizkemu tlaku zmrzne v ledene kristalčke z velikostjo okoli 50 nm. Zaradi svoje majhnosti so tako prozorni, da odbijajo le eno tisočino vpadne sončeve svetlobe in jih podnevi ne moremo videti. Prav zato teh oblakov ne moremo opazovati v polarnem krogu, saj kljub zelo nizkim temperaturam in precej verjetnemu obstoju oblakov nikoli ni dovolj temno, da bi jih z Zemlje lahko opazili.

Nekateri raziskovalci menijo, da bi bila povečana prisotnost NLC-jev lahko znak globalnega segrevanja, saj višje temperature v spodnjih plasteh atmosfere prispevajo k nižjim temperaturam v mezosferi in zato k sprožanju procesa nukleacije.

Na količino vode v mezosferi pomembno vpliva Sončeva aktivnost, saj UV-svetloba razgrajuje vodne molekule na sestavna elementa in tako zmanjšuje količino, ki je na voljo za nastanek oblakov. Z opazovanji v zadnjih Sončevih ciklih so potrdili, da ob manjši intenziteti Sončeve UV-svetlobe (v delu Sončevega cikla z nizko aktivnostjo) nastanejo svetlejši oblaki. Največjo vidnost dosežejo približno leto po minimumu Sončeve aktivnosti.

Kako jih opazujemo

Nočnosvetleče oblake torej opazujemo, ko je Sonce med 6° in 16° pod obzorjem, bodisi pred sončnim vzhodom na severovzhodu bodisi po sončnem zahodu na severozahodu. Prikažejo se približno ob istem času kot zvezde prve magnitude (pri opazovanju nam dela družbo zvezda Kapela). Prepoznamo jih po značilnih barvi, strukturi in gibanju.

NLC-ji so visoko na nebu srebrno-beli ali električno modri, nižje nad obzorjem pa preidejo v zlato, zeleno, rumeno, oranžno ali rdečo barvo zaradi sipanja v nižjih plasteh atmosfere. Njihova značilno modra barva nastane zaradi absorpcije vpadne sončeve svetlobe na molekulah ozona pri valovnih dolžinah med 400 in 650 nm. V nasprotju z "običajnimi" oblaki NLC-ji zaradi svoje višine ne dobijo rožnatega nadiha, na svetlem ozadju niso temni in prav tako ne potemnijo takoj po zahodu. Prav nasprotno: običajno s temnenjem neba sprva postanejo bolj razločni.

Struktura NLC-jev je veliko bolj prefinjena kot pri običajnih oblakih. V grobem lahko oblike, ki jih tvorijo, opišemo kot tančice, vzporedne pasove, valovčke in vrtince, redkeje pa se pojavijo vozli in mreže. Sploh po prisotnosti drobnih, a ostro oblikovanih valovčkov, ki so običajno lepo razločni na fotografijah ali z daljnogledom, lahko NLC-je ločimo od visokih cirusov.

Zaradi vrtenja Zemlje okoli lastne osi lahko opazimo gibanje NLC-jev proti vzhodu. Njihova višina pa se spreminja z višino Sonca, višje na nebu so vidni, ko je Sonce bliže obzorju.

Kako jih opišemo

Pri opisovanju pojava NLC-jev je koristno zapisati več podatkov. Poleg lokacije, datuma in časa opazovanja podamo tudi obseg pojava (razpon po azimutu in največja kotna višina nad obzorjem) ter svetlost, lahko pa tudi opis prepoznanih struktur, skice in fotografije.

Glede na svetlost lahko nočnosvetleče oblake razporedimo v pet kategorij. Kategorija 1 pomeni, da so NLC-ji komaj vidni, bolj zanesljivo jih zaznamo če "gledamo vstran" in nepozorni opazovalec jih pogosto enostavno spregleda. V kategorijo 2 sodijo oblaki, ki so razločni na modrem ozadju, vendar so prešibki, da bi lahko v njih prepoznali kako strukturo. Kategorija 3 je prva kategorija, kjer so NLC-ji jasno očrtani na nebu in prepoznavni tudi med manj podučenimi opazovalci. Pojav 4. kategorije že pritegne pozornost, oblaki so svetli in njihova struktura jasno razločna. V 5. kategorijo pa uvrščamo oblake, ki so izjemno svetli, na zemljo celo mečejo sence.

Strukture NLC-jev prav tako razdelimo na pet tipov:

• tip I (tančice) – meglica brez jasne strukture, običajno vidna kot ozadje ostalim oblikam; pogosto se pojavi pred bolj definiranimi oblikami
• tip II (pasovi) – bolj ali manj ostro definirani dolgi pasovi, običajno vzporedni ali sekajoči se pod majhnimi koti, lahko se razcepijo ali združijo; so najpogostejša oblika, ta struktura se spreminja relativno počasi, tipične medsebojne razdalje med pasovi pa so 10–60 km
• tip III (valovi) – kratki, vzporedni pasovi blizu skupaj, lahko povsem ravni ali pri robovih zakrivljeni; so najznačilnejša struktura, spreminjajo se zelo hitro, medsebojne razdalje med pasovi pa so 1–10 km
• tip IV (vrtinci) – zavoji, okljuki in vrtinci različnih radijev
• kompleksne strukture – nedefinirane strukture ali kombinacije več enostavnejših oblik (na primer valovi, ki prečkajo pas, svetli vozli, struktura mreže)

Viri

Schröder, W. & Rendtel, Juergen: Height determination of noctilucent clouds - 100 years. Bulletin of the American Meteorological Society, 33, 1998.

Gadsden M. & Schröder W.: Noctilucent Clouds. Springer-Verlag 1989.

http://www.nightskyhunter.com/Noctilucent%20Clouds.html

https://cloudatlas.wmo.int/en/noctilucent-clouds.html

https://www.spaceweather.com/archive.php?view=1&day=05&month=07&year=2020