Перламутровые облака - Очень тонкие просвечивающие облака, которые возникают на высотах 22-30 км, сходные по форме с чечевицеобразными. Эти облака имеют радужную окраску вследствие дифракции света на частицах облаков - переохлажденных каплях или ледяных кристаллов. В сумерки рассеянный и отраженный этими облаками свет столь ярок, что предметы на земле отбрасывают заметные тени.
Эти облака - явление крайне редкое, наблюдаются в северных горных странах - Финляндии, Скандинавии, Аляске. По-видимому, воздушные течения, возникающие над горами, обуславливают их происхождение. Вследствие редкости этого явления эти облака мало изучены.
Не менее интригующими являются и серебристые облака, тонкие облака, настолько прозрачные, что через них хорошо видны звезды. Одновременно они настолько хорошо отражают свет, что в них легко различимы детали их структуры. Высота этих облаков 75-100 км, но они могут быть и выше. Видны они или после захода солнца, или перед его восходом, когда солнечные лучи освещают только их. Наблюдаются серебристые облака только летом (июнь-сентябрь) и в северных широтах, превышающих 40o, а в южных - 52o. В более низких широтах, как полагали, они не появляются.
Но в июне-июле 1978 года космонавты В.В.Ковалёнок и А.С.Иванченков наблюдая с орбитальной станции "Салют-6" серебристые облака, пришли к выводу, что они появляются на любых широтах обоих полушарий. Они образуют поля протяжённостью в несколько тысяч километров. Причём яркость их при наблюдениях из Космоса почти в сотню раз выше, чем при наблюдения с земли. А видеть их с земли в более низких широтах невозможно потому, что там очень короткие сумерки, не дающие достаточного времени для их наблюдения.
Эти загадочные облака были открыты в 1885 году тогда молодым астрономом В.Церасским; он-то и дал им такое удачное название. Позже их наблюдали в Эстонии астроном Э.Гартвиг, а в Германии метеоролог О.Иессе. Цераский совместно с А.Белопольским определили высоту этих облаков - она впечатляла: 79 километров. В настоящее время известно, что высота этих облаков составляет 75-90 км, что соответствует области мезопаузы. Температуры в этом слое могут достигать -140oС вследствие того, что на эту высоту практически не доходит земное излучение, а для излучения Солнца нет поглотителей. Ниже таким поглотителем является озон, а выше - атомарный кислород. Температура здесь сильнее всего понижается летом, особенно в средних широтах вследствие особенностей циркуляции в верхних слоях атмосферы. Поэтому-то эти облака лучше всего наблюдаются летом в средних широтах. Та же особенность характерна и для Южного полушария.
Внешне серебристые облака напоминают перистые, но видны они только во время навигационных сумерек, то есть, когда Солнце находится на 6-12o под горизонтом. Вне сегмента зари облака невидимы, так как они не освещаются Солнцем. Во время сумерек обычные перистые облака видны как темные силуэты. Как показали наблюдения из Космоса, серебристые облака образуются не только в средних широтах, но появляются и в экваториальном поясе.
Они могут занимать большую площадь и могут наблюдаться над территорией нашей страны и Европы на протяжение всего летнего сезона. Иногда космонавты наблюдали исключительно мощные облачные системы серебристых облаков, образовывавших сплошное кольцо. Они движутся с очень большой скоростью до 200м/с; длительность их наблюдения еще раз свидетельствует о том, что они образуют мощные системы. Движение их чаще всего осуществляется в юго-западном направлении и средняя скорость примерно 50 м/с.
В их строении можно различить волнистую структуру, ряд плотных гребешков, расстояние между которыми 5-10 км. Расстояние может меняться, появляться спутанные волокнистые структуры. Нередко отмечаются в серебристых облаках и вихри. Их высокая яркость позволяет их снимать даже с выдержкой 1/25 с.
Различают четыре класса серебристых облаков: флер, полосы, волны, вихри.
Флер - тонкая, более или менее однородная дымка; часто она является общим фоном, на котором развиваются другие формы облаков. Но нередко облака представлены одним только флером.
Полосы, как правило, параллельные горизонту - основная форма серебристых облаков. Но полосы могут иметь и наклон к горизонту или перекрещиваться.
Волны могут быть в виде гребешков, коротких, простирающихся на небольшие расстояния параллельно друг другу. Это могут быть гребни, ориентированные иначе, чем гребешки. Волнообразные изгибы, накладывающиеся друг на друга и на другие образования, создают впечатление, что вся система как бы колышется на большой волне.
Реже других форм встречаются вихри, но смотрятся они наиболее эффектно. Облака порой похожи на причудливые формы птичьих перьев; иногда это воронки с темной серединой.
Считается, что своим образованием они обязаны температурной инверсии, которая как раз и отмечается на этих высотах. Этим они похожи на подинверсионные облака тропосферы, которые имеют очень похожую структуру.
Облака характеризуются непрерывным спектром; синяя часть намного ярче красной.
Так как чаще всего серебристые облака наблюдались после сильных, особенно катастрофических извержений, то была гипотеза о том, что они обусловлены вулканическим пеплом. Это предположение подтверждается тем, что после таких сильных извержений, как извержение вулкана Кракатау в 1883 году, серебристые облака появляются чаще всего. Да и большая часть наблюденных космонавтами В.В.Ковалёнком и В.П.Савиных серебристых облаков была привязана в основном, к низким и экваториальным широтам, где отмечалась максимальная вулканическая активность (Индонезия и западное побережье Тихого океана, Антильские острова). Очень яркие серебристые облака и светлые белые ночи отмечались после падения Тунгусского метеорита. По данным наблюдений 34 метеорологических станций поле серебристых облаков тогда имело площадь 51*106 км2. Но они наблюдаются на такой высоте, куда попадание вулканических продуктов невозможно. Поэтому возникло предположение, что эти облака обязаны своим появлением космической пыли, каждая частица которой может оказаться ядром конденсации или сублимации, так как на этих высотах вода не может находиться в жидком состоянии. При этих условиях (t порядка -80oC) условия конденсации для водяного пара наиболее благоприятны. Проведённые в 1962 году шведско-американские ракетные исследования показали, что в серебристых облаках обнаружены частицы, представляющие собой твердые ядра, окружённые, как полагают, водяной оболочкой.
Для того, чтобы проверить "ледяную" гипотезу происхождения серебристых облаков, в 1961 году ракета "Сатурн" выбросила в атмосферу 86 тонн воды на высоте, которая характерна для существования серебристых облаков. Но ничего подобного серебристому облаку не получилось. Это было основательным доводом против ледяного происхождения и строения серебристых облаков. Но уже в 1962 году в Швеции прямо в облако была запущена ракета, с помощью которой были отобраны пробы воздуха и вещества на этой высоте. Ловушки принесли на землю массу мельчайших кристалликов льда. Оказалось, к тому же, что при микроскопическом исследовании кристаллов внутри каждого из них была крупинка метеоритной пыли. Неудачу опыта, поставленного на "Сатурне" пытались объяснить или тем, что опыт проводился на широтах, на двадцать градусов более низких, чем те, которые характерны для серебристых облаков, или тем, что в месте, где была вылита вода не оказалось космической пыли, способствующей кристаллизации льда.
Существует гипотеза о конденсационном происхождении серебристых облаков в высоких широтах и дальнейшем их распространении в низкие широты. Гипотеза базируется на оптических исследованиях этих образований, проведённых на беспилотных космических кораблях. Их неё вытекает широтная неоднородность плотности серебристых облаков. Согласно этой гипотезе плотность облаков убывает к низким широтам.
Результаты исследований наводят на мысль, что природа облаков не везде одна и та же. В районах высоких и средних широт это настоящие конденсационные серебристые облака, а в низких широтах они обусловлены преимущественно вулканической и космической пылью. Не исключаются антропогенные серебристые и перламутровые облака, возникающие в результате ядерных взрывов, работы реактивных двигателей.
Г. Томас и его коллеги (США) высказали интересную гипотезу о том, что эти облака обязаны своим происхождением метану, который на больших высотах в результате химических реакций даёт воду. Так как концентрация в атмосфере метана возрастает, то и яркость серебристых облаков тоже увеличивается. Так как до конца прошлого века содержание метана было низким, до и эти облака прежде не наблюдались, так как их яркость была недостаточной для наблюдения с земли.
Не исключено, что серебристые облака - результат проникновения в атмосферу Земли космической воды. Ни могут быть сродни фиолетовым и ультрафиолетовым облакам на Марсе или светлым полосам, постоянно присутствующим в атмосферах планет-гигантов.
