@ 2007.09.17 , 15:31

传说中的夜光云

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传说中,有一种云,叫夜光云(noctilucent cloud)。配图中的云,就是啦。

配图可是非常经典的夜光云哦。该图拍摄于英国达勒姆,早晨 3 点。

维基的解释

夜光云是一种形成于中间层的云,距地面的高度一般在80km左右。这种罕见的云只有在高纬度地区(50-65)的夏季才能看见。夜光云看起来有点像卷云,但比它薄得多,而且颜色为银白色或蓝色,出现在落日后太阳与地平线夹角在 6-15 (原文提到的是 6~16)度之间的时候。这是非常自然的,因为时候太早会因为其太薄而看不见,而太迟了它也会落到地球的阴影之中去。

夜光云的成因科学界还有争议,但目前最主流的理论认为它主要是由极细的冰晶构成。你也许会认为这很自然,因为距地面80多公里的大气一定很冷;但事实上是,这个经验理论只在对流层成立。对流层之上是平流层(同温层),再往上才是中间层,但平流层的特点是上热下冷,故垂直方向上的对流很少而主要是水平方向上的大气运动(所以客机飞行一般选择在平流层中),这样实际上中间层的温度是很高而不是很低了。

科学家们认为这可能是由于垂直方向上重力波的衰减造成的。重力波由于各种异常原因而可能在某些地方减弱,从而导致了低层大气向上的动量传递。这样那些在向东方向上具有很强相速度的重力波将向东的动量传递给了高层的大气。我们知道,向东方向的流动将受到赤道方向的科里奥利力的作用,这将引起垂直方向上带有水汽的大气流动(要说明是,高层大气的水汽不一定直接来至地面,有可能是由于甲烷的光分解形成的)。因为只有夏季时高纬度的平流层才允许相速度东向的重力波传入中间层(冬季季风方向相反,因而东向的动量不能传入中间层),这样,处于夏季的半球的中间层温会因动量的流失而降低(相应地冬季半球的中间层温度会升高),从而导致了中间层的降温现象(130 k)。

实际上,在整个极地地区的夏天,卫星能够观察到大片的中间层云团,但是别忘了,纬度太高的地区在夏季处于极昼,因而夜光云是不易被发现的。在这种条件下,夜光云就只能在夏季的某些高纬度地区被观察到了。

大图:
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