Perlemorskyer (polære stratosfæriske skyer) er kondensdannelser, der dannes i den nedre stratosfære i vinter-forårsperioden, hovedsageligt på polære breddegrader ved unormalt lave temperaturer (< 195 K) [1] . Det er derfor, perlemorskyer, efter moderne terminologi, almindeligvis kaldes polære stratosfæriske skyer (PSC'er). PSO'er observeres i højder fra 15 til 27 km og er ret sjældne. Kan findes på mellembreddegrader [2] . Det bedste tidspunkt at observere dem er civilt tusmørke , når Solen er 1-6 grader under horisonten .. Den øgede interesse for PSO'er hænger sammen med deres indflydelse på dannelsen af ozonhuller i polarområderne (især de antarktiske ozonhuller).
PSO'er opstår i den mellemste atmosfære på grund af tilstedeværelsen af kondensationskerner i den [1] . Sidstnævnte er normalt submikron 75% svovlsyreaerosol , hvis indhold er stærkt afhængig af vulkanisme , derfor, når stratosfæren forstyrres af vulkansk aerosol , opstår der yderligere betingelser for dannelsen af PSO. Den anden forudsætning er en lav temperatur - den skal være mindre end 195 K.
Derudover kan udseendet af PSC være forbundet med processen med fremkomsten af interne tyngdekraftsbølger , dannet orografisk . Når en jetstrøm i den midterste og øvre troposfære støder på en forhindring i form af en bjergkæde, dannes der bølger på læsiden af forhindringen. Luftpartikler, der strømmer ind på en forhindring, får en lodret komponent af bevægelseshastigheden. Partikeloscillationer får en bølgekarakter, og bølgen, der har nået den nedre stratosfære, danner områder med lav temperatur i den, hvilket er en nøglefaktor for dannelsen af PSC.
Du kan angive de mest gunstige betingelser for udvikling af bjergbølger:
I polarområderne overstiger troposfærens højde ikke 7-8 km. Toppen af bølgen er således i stratosfæren, hvilket skaber gunstige betingelser for dannelsen af stratosfæriske (perlemor) skyer.
Afhængig af den termodynamiske tilstand af den polære stratosfæriske luft, dannes PSO-partikler i en anden aggregeringstilstand og forskellig sammensætning [1] . Ifølge disse karakteristika er PSO'er klassificeret i to typer - I og II. Den første af disse er yderligere opdelt i to undertyper ( a og b ). PSC type I-partikler dannes ved stratosfæriske lufttemperaturer under 195 K (< −78 °С). Type I a består hovedsageligt af faste partikler af salpetersyretrihydrat (NAT (HNO 3 -3H 2 O)), dannet ved langsomt at sænke temperaturen (< 5K / dag). Type 1 b er en underafkølet ternær opløsning (H 2 O/H 2 SO 4 /HNO 3 ) dråber, der opstår, når den stratosfæriske temperatur falder kraftigt til T STS < T NAT (STS — superkølet ternær opløsning). Superafkølede dråber kan vare ved op til 190 K (-83°C). I dette tilfælde, efterhånden som den omgivende temperatur falder, giver den oprindeligt overvejende kvasi-binære blanding H2O / H2S04 sig gradvist til fordel for den kvasi-binære blanding H2O / HNO3 . Type II PSO-partikler dannes ved temperaturer på ~188 K (-85 °C) og er iskrystaller. Type I-partikler har en størrelse på ~1 µm, mens type II-krystaller kan overstige 10 µm. Derudover er der også en type PSO I d - faste partikler, som er en blanding af type I a og I b .
PSO type | Forbindelse | Temperatur, K | Afkølingshastighed | Aggregeringstilstand | Partikelstørrelse |
---|---|---|---|---|---|
jeg a | NAT (HNO 3 -3H 2 O) | ~195 | langsommere 5K/dag | krystaller | ~ 1 µm |
Ib _ | hurtigere 5K/dag | flydende dråber | < 0,5 µm | ||
II | H2O _ _ | Under frysepunktet (~187) | - | iskrystaller | 10 µm eller mere |
Skyer | |
---|---|
"Jord" | |
lavere lag | |
mellemtrin | |
Øverste lag | |
vertikal udvikling | |
Andet |