ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE

  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:29
    Przy bardzo niskim ciśnieniu pary wodnej w powietrzu powstają kryształy o płaskich powierzchniach. W miarę wzrostu stężenia pary wodnej w powietrzu zwiększa się ilość wad na powierzchni kryształów. Są to głównie niedopełnienia powierzchni oraz szybszy rozrost w pobliżu krawędzi. Przy dużej zawartości pary wodnej w powietrzu kryształy mają coraz więcej nierówności na powierzchni, natomiast przy jeszcze większej zawartości pary wodnej w atmosferze zaczyna dominować krystalizacja poprzez tworzenie dendrytów w postaci igłowych odgałęzień i gwiazdek – popularnie zwane śnieżynkami
  • madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 00:29
    W niskiej temperaturze krystalizacji tworzą się kryształy, których ściany boczne są na przemian duże i małe, tworząc graniastosłupy o podstawie prawie trójkątnej. Kryształy w polarnych chmurach stratosferycznych tworzą się właśnie w niskich temperaturach, dlatego pewne zjawiska optyczne, takie jak np. Łuk Kerna, występują dzięki obecności kryształów o podstawie prawie trójkątnej.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:29
    Wzrost kryształków lodu zależy od temperatury i stężenia pary wodnej. Mimo że kryształy tworzą się zazwyczaj jako proste kryształy lodu, to spadając w różnych warunkach temperatury i wilgotności tworzą różnokształtne kryształy rozgałęzione (dendryty) – popularnie zwane śnieżynkami. Dlaczego śnieżynki tworzą tak wiele form i jak zmieniają się z temperaturą, nie jest do końca wyjaśnione. Wzrost zależy od tego, jak cząsteczki pary wodnej wprowadzane są do spadających w wilgotnym powietrzu kryształów lodu
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:30
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6a/Snow_crystals.jpg/220px-Snow_crystals.jpg
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:30
    Lód – minerał z gromady tlenków o wzorze chemicznym H2O. Jest to stan stały wody.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:30
    Zamarzanie czystej wody, przy ciśnieniu atmosferycznym wynoszącym 101 325 Pa, zachodzi w temperaturze 0 °C. Przy zamarzaniu objętość lodu jest większa niż tworzącej go wody, przez co gęstość lodu jest o blisko 10% mniejsza (w temperaturze 0 °C gęstość wody wynosi 0,9998 g/cm³, a lodu – 0,9167 g/cm³). Dzięki temu lód pływa na wodzie, a zbiorniki wodne zamarzają od powierzchni w dół.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:31
    Lód jest kryształem dwójłomnym, jednak jego współczynniki załamania różnią się niewiele: wynoszą no = 1,309 i ne = 1,313 dla fali o długości około 590 nm.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:31
    W dużym zakresie ciśnień można wyróżnić co najmniej osiemnaście odmian polimorficznych lodu, oznaczanych symbolicznie cyframi rzymskimi. Poniższa lista omawia niektóre z nich:

    Ih – najbardziej powszechna, występująca w warunkach ziemskich; ułożenie atomów w przestrzeni odpowiada heksagonalnej sieci krystalicznej trydymitu
    Ic – metastabilna odmiana regularna, powstaje podczas szybkiej resublimacji pary wodnej na zimnych powierzchniach (od -190 do -130 °C); struktura odpowiada krystobalitowi.
    II – odmiana trygonalna, powstająca z lodu-I przy temperaturze 198 K i ciśnieniu 300 MPa. Prawdopodobnie obecna we wnętrzu największych księżyców lodowych, jak Ganimedes.
    III – ma strukturę podobną do tetragonalnej, syntetycznej odmiany dwutlenku krzemu zwanej keatytem. Najmniej gęsta z odmian wysokociśnieniowych, lecz gęstsza od wody.
    VII – tzw. lód gorący (niewidoczny na diagramie obok) występuje w jeszcze bardziej ekstremalnych warunkach; pod ciśnieniem 39 tys. atm. (3900 MPa) w temperaturze 192 °C ma gęstość 1,5 g/cm³; podejrzewa się, że występuje w głębi tzw. gorących neptunów – klasy planet pozasłonecznych o rozmiarach Neptuna.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:31
    Tworzenie się lodu można zaobserwować w różnych miejscach i pod różnymi postaciami:

    z atmosfery lód spada zwykle w formie krystalicznej, na przykład w postaci igieł lodowych, krupy czy gradu;
    na powierzchni ziemi tworzy się przez zamarzanie wody na gruncie, na przykład w postaci: gołoledzi, ślizgawicy czy podczas przymrozku przygruntowego. Ponadto powstaje także poprzez zamarzanie zbiorników wodnych. Tereny leżące w cieniu lasów czy gór to miejsca szczególnie podatne na powstawanie lodu. Są nimi na przykład drogi prowadzące przez lasy, również atak wiatru może spowodować oblodzenie. Zależność tego zjawiska zależy od pory roku i szerokości geograficznej;
    lód na morzu, w miarę obniżania się temperatury wody, przyjmuje coraz trwalsze formy, aż do powstania zwartej pokrywy lodowej. W czasie wiatru i silnych fal obserwuje się pękanie pokrywy lodowej oraz tworzenie kry i ławic lodu. Podczas topnienia lodu na zamarzniętych zbiornikach wodnych jego pękanie wywołuje powstawanie dryfującej kry;
    w okolicach podbiegunowych zamarznięta woda tworzy góry lodowe. Niektóre z nich osiągają olbrzymie rozmiary. Rekordowa pod względem wielkości góra lodowa została odkryta w 1956 roku na południowym Pacyfiku. Jej powierzchnia miała ponad 31 000 km² – co stanowi około 1/10 powierzchni Polski. Ze względu na niewielką różnicę gęstości morskiej wody i lodu, 90% objętości góry lodowej znajduje się pod powierzchnią wody.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:32
    Do niedawna śliskość lodu przypisywano malejącej temperaturze jego topnienia pod wpływem ciśnienia, powstałego w wyniku nacisku na powierzchnię lodu, co miało sprawiać jego topnienie na powierzchni i powstanie płynnej warstwy poślizgowej. Łatwo wykazać fałszywość lub niepełność tej koncepcji, gdyż spadek temperatury topnienia przy wzroście ciśnienia jest niewielki i już w temperaturze kilku stopni poniżej zera lód nie powinien być śliski. Nadal nie jest całkowicie jasne, dlaczego lód jest śliski, choć wiadomo, że cząsteczki lodu znajdujące się na jego wierzchniej są słabiej związane z pozostałymi cząsteczkami, prawdopodobnie na skutek oddziaływania z cząsteczkami powietrza
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:32
    Przeważnie lód posypywany solą topnieje, gdyż cząsteczki soli tworzą roztwór wodny, którego temperatura zamarzania jest znacznie niższa niż temperatura zamarzania wody.
    Kolor lodu zależy od tego, jak szybko powstał i od ilości zawartego w nim powietrza. O kolorze lodu decyduje również jego grubość. Drobne kryształki lodu są białe, ponieważ odbijają światło o wszystkich długościach fal. Cienka płaska warstwa lodu w znacznym stopniu przepuszcza światło i dlatego jest przezroczysta. Lód lodowcowy może mieć biały kolor, ale w grubej warstwie pęcherzyki powietrza zostają z niego usunięte i zamienia się on w niebieski lód lodowcowy, uwidaczniając naturalną barwę tej substancji.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:32
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5c/Sople_lodu.jpg/120px-Sople_lodu.jpg
  • madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 00:33
    Halo (gr. hálos, „tarcza słoneczna”) – zjawisko optyczne zachodzące w atmosferze ziemskiej obserwowane wokół tarczy słonecznej lub księżycowej. Jest to świetlisty, biały lub zawierający kolory tęczy (wewnątrz czerwony, fioletowy na zewnątrz), pierścień widoczny wokół słońca lub księżyca. Zjawisko wywołane jest załamaniem światła na kryształach lodu i odbiciem wewnątrz kryształów lodu znajdujących się w chmurach pierzastych piętra wysokiego (cirrostratus) lub we mgle lodowej. Różne rodzaje kryształów lodowych, możliwych ustawień w powietrzu i dróg optycznych w kryształach sprawia, że występuje wiele efektów halo.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:33
    Najczęściej występuje tzw. małe halo o rozmiarze kątowym 22°, powstające przez załamanie na powierzchniach kryształów o kącie łamiącym 60°. W atmosferze polarnej lub w przypadku atmosfer planetarnych możliwe są okręgi halo o innych promieniach, jeżeli kryształy lodu mają kształt inny niż sześciokątne kolumny lub płytki (np. sześciany). Rzadziej widoczne bywa duże halo o rozmiarze kątowym 46°, powstające podczas załamania światła na krawędziach kryształów do siebie prostopadłych (kryształy lodu mają budowę graniastosłupa prostego o podstawie sześciokątnej).
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:33
    Wielkość halo określa się na podstawie rozmiarów kątowych. W zależności od punktu obserwacji efekt halo tworzą różne, tego samego kształtu, kryształy w chmurze, oświetlone w ten sam sposób. Do zjawiska nie sposób się zbliżyć, bo jest ono specyficznym obrazem Księżyca lub Słońca. Pozorna odległość do halo wynosi więc odpowiednio: ok. 400 000 km albo ok. 150 mln km. Natomiast zasięg widoczności halo określony jest przez rozmiar chmury, na której rozprasza się światło.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:33
    Halo jest często obserwowane w niewielkiej odległości kątowej od Słońca i podczas takich obserwacji należy chronić oczy przed bezpośrednio padającym światłem Słońca - ze względu na ryzyko trwałego upośledzenia wzroku. Światło Słońca padające bezpośrednio przez dłuższy czas na elementy światłoczułe aparatu fotograficznego lub kamery może je uszkodzić, dlatego podczas fotografowania zjawiska tarczę słoneczną powinno się zasłaniać.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:34
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0e/Halo_in_cirrostratus_1.jpg/220px-Halo_in_cirrostratus_1.jpg
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:34
    Łuki Lowitza (ang. Lowitz arcs) – zjawisko optyczne związane prawdopodobnie z płytkowymi kryształami lodu wirującymi podczas spadania.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:34
    Są zjawiskiem występującym niezmiernie rzadko, a ze względu małą intensywność trudne do zauważenia. Pierwszy raz opisane w 1790 r., ale jeszcze w 1990 r. wątpiono w ich istnienie. Dzięki automatycznym aparatom cyfrowym oraz wzrostowi zainteresowania optycznymi zjawiskami atmosferycznymi ich istnienie zostało potwierdzone wieloma fotografiami. W dalszym ciągu nie ma konsensusu co do mechanizmu ich powstawania. Klasyczne wyjaśnienie opierało się na załamaniu światła w kryształach płytkowych wirujących względem osi Lowitza. Wyjaśnienie to nie w pełni zgadza się z obserwacją, zaproponowano wyjaśnienie w oparciu o rozpraszanie na półregularnych sześciokątnych kryształach płytkowych
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:35
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d0/Halo_and_sun_dog_-_NOAA.jpg/300px-Halo_and_sun_dog_-_NOAA.jpg
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:35
    Łuki Parry’ego (ang. Parry Arcs) – intensyfikacja światła nad górną częścią 22-stopniowego halo. Łuki te pojawiają się nad oraz (rzadziej obserwowane) pod słońcem. Łuki Parry’ego mogą być różnych typów - wypukłe lub wklęsłe w stosunku do tarczy Słońca, zależnie od jego wysokości nad horyzontem.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:35
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/30/HALO-S_south_pole.jpg/300px-HALO-S_south_pole.jpg
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:36
    Łuk okołohoryzontalny (ang. circumhorizontal arc) – zjawisko optyczne w atmosferze ziemskiej powstające na kryształach lodu, w związku z tym zaliczane do halo. Zjawisko występuje w postaci położonego blisko horyzontu i niemal równoległego do niego barwnego łuku z kolorem czerwonym u góry. Zazwyczaj obserwuje się niewielki fragment łuku w obszarze, gdzie występuje chmura pierzasta. Łuk tworzy ze słońcem kąt około 46°. Słońce znajduje się wówczas powyżej łuku.
  • madohora Re: ZJAWISKA ATMOSFERYCZNE 15.07.21, 00:36
    Łuk tworzony jest przez załamanie światła w kryształkach lodu o kształcie płytki zawartych w chmurach pierzastych. Promień słoneczny wchodzi do położonej poziomo płytki jej boczną (pionową) powierzchnią, a wychodzi dolną załamując się w sumie o kąt bliski 58°, dlatego powstaje gdy słońce jest położone nad horyzontem wyżej niż 58°. Załamanie prawie równoległych promieni słonecznych przez położone niemal jednakowo kryształy stanowiące pryzmat o kącie łamiącym 90° wytwarza czyste, jasne i dobrze oddzielone pryzmatyczne kolory. Kolory są czystsze niż w tęczy
  • madohora Re: HYBRYDOWE ZAĆMIENIE SŁOŃCA 15.07.21, 00:36
    Warunki te sprawiają, że jest obserwowany dość często na średnich szerokościach geograficznych a nigdy na dużych. Na obszarze Polski (dla 50° szerokości geograficznej) może być obserwowany od połowy maja do początku sierpnia, w sumie możliwy czas obserwacji to 200 godzin w roku. Łuk okołohoryzontalny nie powstaje na szerokościach geograficznych większych niż 55°
Pełna wersja