David Alvarado sfotografował polarne chmury stratosferyczne, zwane też chmurami z masy perłowej, pojawiły się na niebie nad Peru 18 stycznia 2018 roku.
Chmury te, w przeciwieństwie do ich odpowiedników w troposferze, które codziennie widzimy na niebie, tworzą się na wysokości od 15 do 25 km w zimnych regionach stratosfery (temperatury poniżej –78 °). Rzadko się pojawiają. Być może w całej historii fizyki atmosfery perłowe chmury zaobserwowano tylko około stu razy. Nawet najwyższe chmury, zwane srebrzystymi, możemy obserwować częściej niż macicę perłową. Oczywiste jest, że obserwacje chmur perłowych, a także ciemnych, wymagają przynajmniej wyjaśnień w chmurach troposferycznych.
Perłowe chmury, jeśli dopisze nam szczęście, możemy obserwować albo wieczorem zaraz po zachodzie słońca, albo tuż przed pojawieniem się światła dziennego. Zwykle są w pełni oświetlone przez Słońce przez 20 minut po zachodzie lub przed wschodem słońca. Tych jasnych i przezroczystych chmur nie można pomylić z niczym innym: podczas gdy niższe, troposferyczne chmury wciąż znajdują się w cieniu ziemi i wyróżniają się ciemnymi sylwetkami na tle świtu, wysokie stratosferyczne chmury macicy perłowej, ze względu na ich wyższą wysokość nad ziemią, są już oświetlane przez Słońce i widoczne na niebie, pomalowane na jasne perłowe kolory. Taką gamę kolorów nadają małe kryształki wody i kwasu azotowego mniej więcej tej samej wielkości, które tworzą chmurę i załamują promienie słoneczne.
Na niebie zachmurzone elementy tych chmur są widoczne w postaci form „soczewkowych” („soczewkowych”), podobnych do Altocumulus lenticularis. Jednocześnie można prześledzić falistą strukturę. Chmury perłowe różnią się kolorem i charakterystycznym kształtem od wyższych chmur noctilucent, które tworzą się na wysokości 75 km. Dlatego nie można ich pomylić. Ponadto ciemne chmury są widoczne tylko latem, a perłowe chmury pojawiają się głównie zimą.
Badania naukowe nad tymi chmurami są bardzo ważne dla lepszego zrozumienia procesów zachodzących w stratosferze. Przecież stratosfera odgrywa ważną rolę w naszym życiu. Po pierwsze zawiera warstwę ozonową, która chroni nas przed szkodliwym działaniem promieniowania słonecznego. Po drugie, wpływ dynamicznych procesów w stratosferze wpływa również na dynamikę troposfery. Istnieje szereg badań naukowych nad tym efektem, z których wynika, że procesy cyrkulacji w stratosferze z pewnym opóźnieniem wpływają na cyrkulację troposferyczną, co może stanowić klucz do stworzenia dokładniejszych metod długoterminowego prognozowania anomalii pogodowych. A badania chmur perłowych pozwalają naukowcom rozwikłać zagadki takich procesów zachodzących na dużych wysokościach, jak kondensacja pary wodnej i warunki jej istnienia w stratosferze. Możliwe jest również określenie charakteru i prędkości ruchów powietrza na wysokości od 20 do 30 km.
Ze względu na skład chemiczny chmury perłowe dzielą się na trzy typy: Ia, Ib, II. Chmury typu I zawierają kwas azotowy i wodę. Tak więc typ Ia składa się z kryształów kwasu azotowego i wody. Typ Ib obejmuje przechłodzone kropelki kwasu siarkowego. Ale typ II składa się wyłącznie z kryształów wody.
Film promocyjny:
Powietrze w stratosferze jest bardzo suche, więc zwykle nie tworzą się w nim chmury. Ale zimą temperatura stratosfery czasami spada do takich wartości, że zaczynają się w niej tworzyć chmury. Jak zauważyliśmy powyżej, chmury perłowe tworzą się w temperaturach poniżej –78 °. Takie temperatury obserwuje się zimą w niższych warstwach stratosfery. Na Antarktydzie temperatura czasami spada nawet poniżej –88 ° C, często skutkuje powstaniem chmur stratosferycznych typu II. W Arktyce takie niskie temperatury są rzadkie.
Jak zauważyliśmy powyżej, stratosferyczne chmury polarne składają się z małych kryształów wody i kwasu azotowego. A reakcje chemiczne zachodzące w tych chmurach są wynikiem transformacji składu stratosfery. Chlor, który przedostaje się do stratosfery głównie z ośrodków przemysłowych znajdujących się na powierzchni Ziemi, zaczyna reagować z ozonem, co prowadzi do jego zubożenia. W ten sposób te piękne chmury biorą udział w łańcuchu wydarzeń, które prowadzą do zubożenia warstwy ozonowej.
