Накрая го хвана; Зелена мълния; Небесни светлини
от Ян Хатенбах - блог за всичко, което се случва в небето
Накрая уловени: "Зелената мълния"
Обикновено камерата ми винаги е на безопасно разстояние, когато видя рядката „зелена светкавица“. Досега. Около този феномен са израснали митове и малко астрономи аматьори са в състояние да го обяснят правилно. Досега при мен беше същото. Достатъчна причина да разгледаме по-отблизо Зелената светкавица, която сега се нарича най-вече „Зелена светкавица“ на съвременния немски.
Но първо представих: „моята“ зелена светкавица, направена на 21 февруари 2018 г. на Канарския остров Ла Палма:
Можете да видите последния остатък от слънцето, когато залязва. За около две секунди слънцето се превърна в отчетливо зелен цвят отгоре. Можете да видите цвета с просто око. Ето последната снимка от серията, показана без подрязване:
Това е типичен пример за зелена мълния: направена при залез над морето. Един мит казва, че можете да видите само зелени мълнии в морето, защото само там хоризонтът е „перфектен“. Преди няколко години успях да разбера, че е възможно да пътувам по сушата дори при изгрев слънце. Също така трябва да е възможно да видите зелени проблясъци близо до Луната или дори ярките планети.
Но как възниква зелената мълния?
Друг мит е или беше, че зелената мълния е само илюзия, предизвикана от грешно цветово възприятие в човешкия мозък. Снимки като тази по-горе доказват, че мълнията е истинска. „Реално“ не означава, че слънцето действително променя цвета си. Не става - поне не през следващите няколко милиарда години, преди да се превърне в червената гигантска звезда. Дотогава той винаги блести с цветна температура 5778 Келвина. Това е нашето определение за бяла дневна светлина.
Преди да можем да видим светлината от нашата звезда, тя трябва да проникне в 100-километровия слой газ, който наричаме земната атмосфера. И това има последствия.
Земната атмосфера не е равномерно стратифицирана. Въздухът е най-плътен на морското равнище, тъй като се компресира от собственото си тегло от земната гравитация. Въздухът става все по-тънък и по-тънък нагоре. Можете да се убедите сами във високите планини - просто спринт на 3000 метра надморска височина! Атмосферата бавно се променя във вакуум към космоса.
Но има и изключения. Понякога плътността на въздуха не намалява с надморска височина, а се увеличава отново със скокове и граници. Това пак ще е важно. Но първо към класическото обяснение на зелената мълния.
Разпръснати и счупени
Въздухът има различен „коефициент на пречупване“ от вакуума. Казва се, че въздухът е „оптически по-плътен“ от вакуума. В оптически по-плътна среда скоростта на светлината е малко по-ниска, отколкото в оптично по-тънка среда. Това отклонява светлинен лъч от първоначалната му посока. Ето как работят оптичните лещи, например във фотоапарат: Вградените в тях стъклени лещи са оптически по-плътни от околния въздух. Между другото, оптически най-тънката среда е вакуумът - следователно вакуумната скорост на светлината е най-високата възможна скорост на светлината (и електромагнитното излъчване).
Светлинните лъчи, които идват от космоса, включително тези от слънцето, се отклоняват или „пречупват“ в земната атмосфера към земната повърхност, както е показано на фигурата. Така че слънцето всъщност винаги е малко по-ниско, отколкото го виждаме! Астрономите говорят за "пречупване на атмосферата".
Докато слънцето е високо в небето, този ефект е много малък и незабележим. Но ако слънцето е ниско, светлината му трябва да измине дълъг път през най-плътните слоеве на атмосферата. Ако докосне хоризонта с долния си ръб, отклонението е половин ъглова степен, което съответства на диаметъра на слънчевия диск в небето. В този момент слънцето вече е залязло - виждаме го само благодарение на пречупването! Слънцето също е силно сплескано в резултат на пречупването, тъй като долните части на слънчевия диск са счупени повече от по-високите части.
Сега цветът влиза в игра. Пречупването на светлината зависи от дължината на вълната на светлината: синята светлина, т.е. тази с най-късата дължина на вълната, се отклонява най-много, докато червената светлина е най-малка. Ако щете, малко преди залез слънце (или малко след изгрев слънце) виждаме несъвършено наслагване на няколко различно пречупени слънчеви изображения от различни дължини и цветове на вълната.
Ако погледнете отблизо (например с помощта на телефотографии), можете да видите фина червена граница на долния ръб и съответна зелена граница на горния ръб. Червените и зелените изображения на слънцето се изместват един срещу друг поради различните степени на пречупване. Там, където те вече не се припокриват, подгъвът е създаден.
Сега е крайно време за задължително предупреждение за всички предмети, свързани със слънцето: Никога не гледайте директно в слънцето без защита! Особено не с бинокъл или телескоп! Резултатът ще бъде сериозно увреждане на очите и дори слепота! Дори слънцето да е точно над хоризонта в ясен ден, то пак е твърде ярко. Като цяло, ако слънцето е неприятно ярко - не се взирайте в него!
Разбира се, внимателният читател се пита: Не трябва ли горният подгъв да е син вместо зелен? В крайна сметка синьото счупено ли е дори повече от зеленото? Отговорът: да, но.
Светлината - която е електромагнитно излъчване с различни дължини на вълните - също се „разсейва“ от газовите молекули в атмосферата. Казано свободно, светлинните фотони се сблъскват с молекулите на атмосферата и след това летят в друга посока. Разсейването също отклонява светлината от първоначалната посока, но за разлика от пречупването по напълно хаотичен начин. Колкото по-малка е дължината на вълната на светлината, толкова по-силно е разсейването. Отново синята светлина удря най-силно: Светлината на дневното небе не е нищо повече от разпръсната синя слънчева светлина - затова небето е синьо!
Бялата светлина се състои от различни дължини на вълните: виолетовата (която е по-малко забележима) и синята светлина са късо вълни (вляво), червената светлина е дълги вълни (вдясно). Изображение: От Tatoute and Phrood, CC BY-SA 3.0
По-близо до хоризонта слънчевата светлина трябва да измине по-голямо разстояние през атмосферата от гледна точка на наблюдател на земята. В един момент синята светлина е почти напълно "разпръсната". Остава цветно изместено изображение на слънцето: колкото по-ниско е хоризонтът, толкова повече слънцето изглежда жълто, след това оранжево и накрая червено - точният цвят зависи и от концентрацията на прах и други аерозоли в атмосферата.
Така че просто не остава синя светлина точно над хоризонта - светлината със следващата по-голяма дължина на вълната, т.е. зелена, тогава образува горния ръб. Ако въздухът е изключително чист, т.е. в голяма степен без аерозоли и водни пари, може да проникне остатъчно синьо. Тогава подгъвът всъщност изглежда син. Съответно има и „синя светкавица“. Той обаче е много по-рядък от зеления вариант!
Много обяснения на Зелената мълния завършват тук. Следователно мълнията е последният слънчев лъч в зелената ресни, който все още се вижда от залязващото слънце (или първия от изгряващото слънце). Звучи логично, но има два недостатъка. Зеленият подгъв е твърде тънък, за да се види с просто око. Също така човек би могъл да види зелената светкавица много по-често, ако класическите пречупване и разсейване бяха единствените съставки. Липсва още един.
Миражът помага
Ефектът, който осигурява необходимата армировка, е миражът. Миражът е известен най-вече с термина „Fata Morgana“. Вероятно всеки е виждал подобен феномен над горещ асфалтов път: части от пътя по-далеч изглежда "плуват" над по-близките участъци.
Причината за това е топъл въздушен слой, който се е образувал над земята или морето през слънчев ден. Този въздух има по-ниска плътност от хладния въздух над него и следователно е оптически „по-тънък“. Въздушният слой обръща стратификацията на атмосферата, описана по-горе (гъста отдолу, все по-тънка отгоре)!
Светлинните лъчи, които достигат до нас от астрономически обект през нагретия слой въздух, сега се пречупват по различен начин, а именно далеч от земята, както е показано на фигурата. Така че всъщност няма отражение в миража, а отново пречупване.
Така че можете да видите две изображения на слънцето - едното през пряко падащите слънчеви лъчи, а другото с главата надолу, което се получава чрез отражението. И двете изображения се наслагват в момента на залеза. Но вие го виждате само когато слънцето удари хоризонта. Тогава сякаш отново се разширява в долния край - обединява се с огледалния образ на слънцето. Анимацията (вляво) показва симулация на този феномен, известен също като „етруската ваза“. Ако видите такава форма малко преди залез слънце, това означава „червен сигнал“ за зелената мълния!
За да видите зелената светкавица, трябва да сте над слоя топъл въздух. Преходният слой топъл въздух/хладен въздух също изкривява образите на слънцето във вертикална посока. В резултат горната, зелена ресничка на слънцето се разширява в момента на залеза и последният връх на слънцето, който все още се появява над хоризонта, става поразително зелен. Това е зелената светкавица!
Обикновено светкавицата може да се види само за секунда или две, рядко малко по-дълго. Поради това е препоръчително да използвате функцията за непрекъснато снимане, когато правите снимки и да правите възможно най-много снимки подред. Тогава няколко (надявам се) ще имат мълния.
Това, което описах и показах тук, е най-често срещаният вариант на зелената светкавица: „долната зелена светкавица на мираж“ (не знам разумен немски превод). В зависимост от точната температурна стратификация на атмосферата, височината на топлия въздушен слой, дали има облаци и в зависимост от височината на наблюдателя над хоризонта, зелените проблясъци могат да приемат различни форми. В крайна сметка всеки залез също изглежда различно! Ако някога видя различен вид светкавица пред обектива си, ще блогвам за това!
Ако не искате да чакате толкова дълго, следващите са Съвети за връзки Препоръчително: Това, което според мен е най-добрият сайт за Зелена мълния, е от Андрю Т. Йънг. Тук са описани и други (по-редки) варианти на флаш. Уебсайтът на Les Cowley също се занимава широко с явлението. За мен последните са първата точка за контакт в интернет, когато става въпрос за явления в земната атмосфера! Благодаря и на двамата за любезното разрешение да използват изображенията им тук!
Допълнение 23.10.: След размяна на имейли с Андрю Йънг, вече не съм толкова сигурен, че моята светкавица е класическа по-лоша мираж зелена светкавица. Според Йънг (а той е експертът) го виждате на морското равнище или на няколко 10 метра над него. За разлика от тях стоях на почти 600 м надморска височина.
Според това това е по-скоро „макет на мираж зелена светкавица“, която възниква над слой облак. Просто смешно е, че не виждам следа от облаци на хоризонта на снимките си - сигурно са били много далеч! Блоговете ви правят умни.
4 мисли за „най-накрая уловени:„ зелената мълния ““
Здравей Ян,
това отново е изключително добро журналистическо качество, което ни предоставяте тук безплатно
направи достъпни. Информационното съдържание и визуализацията също са за неспециалист
лесно за разбиране.
Ако сами не сте виждали явлението, лесно е да го припишете на въображението си.
Също така имах късмета да заснемам зелената светкавица фотографично през март 2018 г. (на LP).
Благодарим ви за изследванията и документацията!
CS, Томас
Ами Томас, като Илона Кристен обичам да стигам до нещата. Така разбрах, че моят блиц е по-рядък екземпляр (вижте nachtrah по-горе).
В крайна сметка по-голямата част от информацията може да бъде намерена в необятните пространства на Интернет. В противен случай просто трябва да попитате точните хора. Всъщност не правя повече ...
Независимо от това: Благодаря ви за похвалата!