Спрайты, синие струи, тайгеры и эльфы

Природа столь удивительного атмосферного явления как молния, бьющая в землю во время грозы, изучена человеком пока весьма поверхностно. Еще меньше ученые знают о необычных разновидностях молний, например, шаровой молнии или высотных типах молний, наблюдать которые можно куда реже. Но специалисты не прекращают попыток исследовать подобные феномены и пускаются буквально на охоту за молниями. Иногда поиски оказываются успешными - удивительной красоты природное явление удается снять на фото или видео, после чего детально изучить.
Один из наиболее редких и плохо изученных видов грозовых разрядов - это молнии, возникающие в верхних слоях атмосферы. Но именно они, когда получится узнать о них побольше, способны раскрыть человеку множество тайн о природе электричества и "космической погоде", бушующей вокруг нашей планеты.
Так называемые высотные молнии - явление для науки совершенно новое. Впервые высотные молнии засняли на пленку в 1989 году, и то случайно: американские ученые тестировали новую видеокамеру, и в объектив попал кусок неба с грозой. Позже при просмотре записи специалисты заметили необычную молнию. Серьезную попытку запечатлеть уникальное природное явление предприняла группа ученых при содействии японских телевизионщиков летом 2011 года. Тогда исследователи гонялись за молниями на двух самолетах, вооружившись видеокамерами, снимающими со скоростью в 10 тысяч кадров в минуту, и в итоге собрали уникальный материал.
Правда, упоминания о высотных молниях встречаются и в рассказах первых летчиков, поднимавшихся в небо около ста лет назад. Кстати, именно то, что такие молнии возникают достаточно высоко от земли и заметить их можно, как правило, только поднявшись еще выше, и делает это явление столь сложным для наблюдений.
Только в начале этого года специалистам удалось получить снимок высотной молнии в высоком разрешении. Он был сделан 30 апреля космонавтами МКС. На фото запечатлена большая вспышка электричества, образовавшаяся, как ни странно, в почти безоблачном небе над ночной стороной планеты. Этот тип молнии называется спрайтом, отмечается в статье NASA.
Вообще, высотные молнии бывают нескольких типов. По внешнему виду их порой классифицируют следующим образом: голубоватые пятна - "спрайты", красноватые кольца - "эльфы", бьющие вверх струи синего цвета - "джеты". Выделяют еще и красные струи - "тайгеры".
"Эльфы" выглядят как огромные слабо освещенные красноватые конусы диаметром в несколько сотен километров и высотой до 100 километров. Они появляются из верхней части облака и "живут" не более пяти миллисекунд. "Джеты" похожи на "эльфов", но меньше в размере - до 70 километров в высоту - и имеют синий цвет. Длятся такие вспышки чуть дольше. Красного цвета "спрайты" возникают на высоте от 50 километров, притом что обычная грозовая молния образуется на высоте не более 15-16 километров. Длительность вспышки составляет от единиц до десятков миллисекунд.
О "джетах" и "эльфах" наука узнала спустя несколько лет, после открытия "спрайтов" - в 1994 году, когда во время мощной грозы в Техасе исследователи впервые сфотографировали голубые атмосферные "фонтаны".
Впрочем, точная классификация высотных молний отсутствует, так что порой сложно отличить один вид от другого. Так, считается, что область свечения "спрайтов" простирается до 85-90 километров над землей, "эльфы" появляются на высоте 70-90 километров, а "джеты" стартуют в верхней части облака и распространяются порой до мезосферных высот (до 90 километров) со скоростью около 100 км/с, говорится в статье сотрудников Института прикладной физики РАН.
"Спрайты" часто появляются группами и выстраиваются по кругу, к тому же немного "пританцовывают". Чем дают пищу для воображения охотникам за НЛО, отмечали ученые из Университета Тель-Авива.
"Принято считать, что погодные явления, которые мы ежедневно наблюдаем, существуют сами по себе. А процессы, происходящие в верхней части атмосферы, - сами по себе. Существование высотных молний доказывает, что обе околоземные сферы взаимосвязаны, - говорит сотрудник NASA Карен Фокс. - И еще предстоит выяснить, как между ними происходит обмен энергией".



Водяной смерч
Водяной смерч — это воронкообразный воздушно-водяной вихрь, по своей природе подобный обычному смерчу, образующийся над поверхностью большого водоема и соединен с кучевым облаком.
Водяной смерч может образоваться в случае прохождения обычного смерча над водной поверхностью. Чаще встречается в тропических широтах.
В отличие от классического смерча, водяной смерч существует всего 15-30 минут, намного меньше в диаметре, скорость движения и вращения ниже в два-три раза, не обязан сопровождаться ураганным ветром. Существуют и дополнительные отличия.Несмотря на то, что в основном водяные смерчи рождаются в тропических широтах, они могут появиться и в умеренных широтах. Их например можно часто наблюдать на западном побережье Европы, на Британских островах и в некоторых районах средиземноморья.
(Водяной смерч во Флориде )
Водяные смерчи не ограничены солеными водоемами — множество наблюдались над озёрами и реками, например над Великими озёрами. Также, водяной смерч был замечен на Волге в период летней жары 2010 года. Очень часто водяные смерчи встречаются на побережье Чёрного моря.
(Водяной смерч на Адриатике (Будва, Черногория, 6 августа 2010) )

Огненный смерч

Огненный смерч – это атмосферное явление, которое образуется при объединении изначально разрозненных очагов огня. Воздух над огнём нагревается, его плотность уменьшается и он поднимается вверх. Снизу на его место поступают холодные массы воздуха с периферии. Прибывший воздух тоже нагревается. Происходит подсос кислорода. Образуются устойчивые центростремительные направленные потоки, ввинчивающиеся по спирали от земли на высоту до пяти километров. Возникает эффект дымовой трубы. Напор горячего воздуха достигает ураганных скоростей. Температура поднимается до 1000˚С. Всё, что находится рядом, «всасывается» в огненный смерч - горит и плавится. И так до тех пор, пока не сгорит всё, что может гореть.

Схема активной фазы огненного смерча:

(1) - огонь
(2) - восходящие токи воздуха
(3) - сильный порывистый ветер(3)



Города, подвергшиеся огненному смерчу:
В результате возгорания:
1666 — Лондон (Великий лондонский пожар)
1871 — Чикаго (Великий чикагский пожар)
1812 — Москва (Московский пожар (1812))
1917 — Салоники (Пожар в Салониках)

В результате бомбардировок:
1942 — Сталинград, 23 августа 1942 г.
1943 — Вупперталь, 20 — 30 мая 1943 г.
1943 — Крефельд, 21 — 22 июня 1943 г.
1943 — Гамбург, 28 июля 1943 г.
1945 — Дрезден, 13 февраля 1945 г.
1945 — Пфорцхайм, 24 февраля 1945 г.
1945 — Токио, 9 марта 1945 г.
1945 — Хиросима, 6 августа 1945 г.
(В Нагасаки огненной бури не случилось.)

Вулканические молнии

"...Мы, люди на Земле, слишком малы и не можем прочищать свои вулканы. Вот почему они доставляют нам столько неприятностей".
Антуан де Сент-Экзюпери "Маленький принц"

Вы наверное все видели этот тип молний. Интересное явление ! Сразу вспоминаются всякие фантастические фильмы ... "Властелин колец" к примеру :-)

Причина возникновения обычной молнии при грозе остается предметом исследований, а природа вулканической молнии еще менее понятна. Одна из гипотез предполагает, что выбрасываемые пузыри магмы или вулканический пепел несут электрический заряд и при их движении возникают такие разделенные области. Однако вулканические молнии могут быть вызваны и наводящими заряд столкновениями в вулканической пыли.
Ученым удалось зафиксировать с беспрецедентным разрешением электрическую активность в облаке вулканического пепла и выявить два типа молний, возникающих в ходе извержения. Извержению расположенного на Аляске вулкана Редаут предшествовала характерная сейсмическая активность, что позволило группе ученых из Института горного дела Нью-Мехико успеть заранее установить поблизости от кратера сеть миниатюрных наблюдательных станций.
Они были обеспечены детекторами ультракоротковолнового радиоизлучения, которые фиксировали разряды молний в облаке пепла, который выбрасывается. Во время извержения вулканологи наблюдали 16 мощных штормов, что обеспечило их большим количеством данных для последующего анализа.
В результате ученым удалось обнаружить, что вулканические молнии делятся на два типа: сравнительно небольшие, возникают непосредственно вблизи кратера, и мощные, наблюдаемые высоко в облаке пепла. По мнению ученых, те и другие имеют разную природу. Небольшие низкие молнии являются результатом электрических процессов в магме при ее расчленении на множество мелких частиц. Большие молнии в облаке пепла возникают при падении температуры ниже -20 градусов Цельсия, когда замерзают переохлажденные капли воды. Аналогичные процессы приводят разрядами в облаках во время гроз. Ученые также обнаружили корреляцию между высотой облака пепла и мощностью и частотой возникающих молний.
Рассмотрены основные физические процессы, ответственные за электризацию газопепловой тучи над вулканом. Анализируются некоторые особенности механики вулканического аэрозоля и его гравитационной сепарации. Показано, что наиболее важными среди множества физических и физико-химических процессов возникновения и разделения зарядов в вулканическом облаке являются термоэлектронная эмиссия и термоэлектричество. Рассчитаны основные закономерности электризации аэрозольных частиц при этих процессах. Установлено, что для образования молний в вулканической туче материал выброса должен в заметном количестве содержать мелкодисперсную фракцию (1-30 мкм). Коротко проанализированы возможности участия других физических процессов в электризации аэрозольных частиц и вулканического облака в целом. Рассмотрены также кинетика разделения зарядов и условия образования молний в вулканических тучах. Показана связь интенсивности электрических процессов с энергией и мощностью извержения. Сделан вывод о необходимости комплексного характера измерений электрической активности гаэопепловых туч вместе с исследованием кинетики выноса массы и определением начальной температуры материала выброса.
Электрические явления в аэрозолях весьма разнообразны как по виду, так и по интенсивности. Наиболее грандиозно протекают электрические процессы в природных аэрозолях при больших объемах (исчисляемых десятками и сотнями тысяч кубометров) и высоких напряжениях (до сотен мега вольт) . Частота молний в грозовых тучах иногда достигает 0,05 — 0,2 с-1. Однако самая высокая интенсивность электрических процессов наблюдается в сухих газопепловых тучах над вулканами .
Ежесекундные крупные молнии (одна из которых показана на рис. 1), гораздо более частые мелкие искровые разряды длиной 8 — 10 м, интенсивное и длительное коронное свечение в районах, накрытых вулканической тучей, - вот краткий перечень тех явлений, которые наблюдались при вулканических извержениях.
Далеко не всякое извержение сопровождается молниями. Это значит, что интенсивность электризации вулканического аэрозоля существенным образом зависит от характеристик извержения. Вообще говоря, электризация аэрозольных частиц может происходить по многим причинам, связанным с физическими и физико-химическими процессами в газошлакопепловой туче.
Однако ввиду того, что интенсивность электризации вулканического аэрозоля значительно выше, чем всех других известных аэрозолей, можно, вероятно, выделить ряд специфических процессов, которые играют основную роль именно в вулканическом облаке.
Наиболее существенными особенностями вулканического аэрозоля являются:
очень высокая температура;
большая разница в температуре твердых частиц аэрозоля как между собой, так и по отношению к окружающему газу;
сильная нестационарность системы частиц вулканического пепла, взвешенных в газе. Если обычные аэрозоли имеют возраст больше 1 мин и счетные концентрации такого аэрозоля уже не могут превышать na = 103 част/см3 , то процессы электризации вулканического аэрозоля протекают при концентрациях n » 107 - 109 част/см3 и, как будет показано ниже, практически заканчиваются к концу второй секунды существования аэрозоля;
вулканический аэрозоль, в отличие от всех прочих, включает в себя пепел, лапилли, шлак и даже вулканические бомбы, т.е. весь спектр масс от ~ 10-12 до > 103 г.
В данной работе рассмотрены два механизма электризации шлакопепловых вулканических частиц, а именно — термоэмиссия электронов и термоэлектричество. Расчет процесса термоэлектронной эмиссии позволяет определить минимальную начальную температуру Tmin материала выброса, ниже которой интенсивность термоэмиссии настолько мала, что уже не в состоянии обеспечить заметную электризацию. Длительность действия термоэмиссионного механизма определяется временем остывания частиц от начальной температуры до фиксированной Тmin и может варьироваться от ~0,1 до ~10 с. Показано также, что термоэлектрический механизм электризации частиц вулканического аэрозоля не имеет температурного "порога", поэтому интервал действия этого механизма по температуре больше, чем термоэмиссионного, а временной интервал обусловлен временем разбавления аэрозоля и почти постоянен (~1,5 с).
Хотя по скорости генерации заряда термоэлектрический механизм электризации иногда уступает термоэмиссионному, но по диапазону действия он значительно шире, так как функционирует в любых аэрозолях, если есть разность температур соприкасающихся частиц D T ~ ~ 10 К и выше. Показано также, что другие механизмы электризации, обсуждавшиеся в литературе (пьезоэлектричество, баллоэлектрический эффект, трение частиц и газовых струй и т.д.), не могут играть заметной роли в образовании электрического заряда и молний над вулканами, прежде всего по причине отсутствия направленности этих процессов, необходимой для накопления и разделения заряда в макроскопическом масштабе. Напомним, что для возникновения молний необходимы два процесса: электризация частиц в микроскопическом масштабе и разделение зарядов в масштабе всего облака. Второй из них более длительный, поэтому молнии возникают намного позже начала выброса.
Макроскопические процессы рассмотрены в настоящей работе более конспективно. Сложность процессов седиментации и сепарирования заряженного аэрозоля в условиях турбулентного перемешивания разномасштабных клубов вулканического облака не позволяет провести строгий расчет, поэтому мы ограничились привлечением (там, где это возможно) аналогии с процессами в грозовых облаках. В результате сформулированы критерии, выполнение которых необходимо для возникновения молний разного масштаба.

Северное сияние - огненный танец на небесах

Северное сияние — мистический, непредсказуемый и красивый феномен, внезапно появляющийся и точно также внезапно исчезающий. В этой статье, помимо захватывающих дух фотографий, Вы узнаете о том, что это за явление, познакомитесь с целым рядом интересных фактов, о которых наверняка даже и не подозревали. Мы даже углубимся в древнюю историю и фольклор различных народов, чтобы более детально узнать о происхождении северного сияния.

Сегодня я расскажу вам о Северном сиянии. Это свечение верхних слоёв атмосферы планеты, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.
Северное сияние — это потрясающее по красоте, захватывающее дух зрелище. Оно может продолжаться от нескольких часов до нескольких суток.
Ответ на вопрос, что же это такое, первым нашел Михаил Ломоносов. Проведя бесчисленное количество опытов, он высказал предположение об электрической природе этого явления. Ученые, продолжившие изучение этого феномена, на основе опытов подтвердили правильность его гипотезы. Они заполняли полые трубки азотом, неоном, водородом, аргоном и другими разреженными газами, пропуская через них электрический ток. Каждый газ светился (люминесцировал) по-разному. Затем было установлено, что свечение разреженных газов происходит в верхней части атмосферы — ионосфере (на высоте от 80 до 1 000 км). Также была выявлена тесная связь с активностью деятельности Солнца. Когда на нем происходят взрывы, в ионосферу Земли устремляются заряженные частицы (корпускулы). Сталкиваясь с частицами разреженных газов, находящихся в ионосфере, они заставляют их светиться: чем активнее Солнце, тем Северное сияние охватывает большее пространство небесного свода. Особенно сильным это явление бывает в период максимума 11-летнего цикла солнечной активности.
Итак, северное сияния возникают вследствие бомбардировки верхних слоёв атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства, называемой плазменным слоем. Проекция плазменного слоя вдоль геомагнитных силовых линий на земную атмосферу имеет форму колец, окружающих северный и южный магнитные полюса (авроральные овалы). Выявлением причин, приводящим к высыпаниям заряженных частиц из плазменного слоя, занимается космическая физика . Экспериментально установлено, что ключевую роль в стимулировании высыпаний играет ориентация межпланетного магнитного поля и величина давления плазмы солнечного ветра. В очень ограниченном участке верхней атмосферы сияния могут быть вызваны низкоэнергичными заряженными частицами солнечного ветра, попадающими в полярную ионосферу через северный и южный полярные каспы. В северном полушарии каспенные сияния можно наблюдать над Шпицбергеном в околополуденные часы. При столкновении энергичных частиц плазменного слоя с верхней атмосферой происходит возбуждение атомов и молекул газов, входящих в её состав. Излучение возбуждённых атомов в видимом диапазоне и наблюдается как полярное сияние. Спектры полярных сияний зависят от состава атмосфер планет: так, например, если для Земли наиболее яркими являются линии излучения возбуждённых кислорода и азота в видимом диапазоне, то для Юпитера — линии излучения водорода в ультрафиолете. Поскольку ионизация заряженными частицами происходит наиболее эффективно в конце пути частицы и плотность атмосферы падает с высотой в соответствии с барометрической формулой, то высота появлений полярных сияний достаточно сильно зависит от параметров атмосферы планеты, так, для Земли с её достаточно сложным составом атмосферы красное свечение кислорода наблюдается на высотах 200—400 км, а совместное свечение азота и кислорода — на высоте ~110 км. Кроме того, эти факторы обуславливают и форму полярных сияний — размытая верхняя и достаточно резкая нижняя границы.
Северное сияния наблюдаются преимущественно в высоких широтах обоих полушарий в овальных зонах-поясах, окружающих магнитные полюса Земли — авроральных овалах. Диаметр авроральных овалов составляет ~ 3000 км во время спокойного Солнца, на дневной стороне граница зоны отстоит от магнитного полюса на 10—16°, на ночной — 20—23°. Поскольку магнитные полюса Земли отстоят от географических на ~12°, полярные сияния наблюдаются в широтах 67—70°, однако во времена солнечной активности авроральный овал расширяется и полярные сияния могут наблюдаться в более низких широтах — на 20—25° южнее или севернее границ их обычного проявления. Северное сияния весной и осенью возникают заметно чаще, чем зимой и летом. Пик частотности приходится на периоды, ближайшие к весеннему и осеннему равноденствиям. Во время полярного сияния за короткое время выделяется огромное количество энергии (во время одного из зарегистрированных в 2007 году возмущений — 1?2 джоулей, примерно столько же, сколько во время землетрясения магнитудой 5,5. При наблюдении с поверхности Земли Полярное сияние проявляется в виде общего быстро меняющегося свечения неба или движущихся лучей, полос, корон, «занавесей». Длительность полярных сияний составляет от десятков минут до нескольких суток.
Магнитные поля планет-гигантов Солнечной системы значительно сильнее магнитного поля Земли, что обуславливает больший масштаб полярных сияний этих планет по сравнению с полярными сияниями Земли. Особенностью наблюдений с Земли (и вообще из внутренних областей Солнечной системы) планет-гигантов является то, что они обращены наблюдателю освещённой Солнцем стороной и в видимом диапазоне их полярные сияния теряются в отражённом солнечном свете. Однако благодаря высокому содержанию водорода в их атмосферах, излучению ионизированного водорода в ультрафиолетовом диапазоне и малому альбедо планет-гигантов в ультрафиолете, с помощью внеатмосферных телескопов (космический телескоп «Хаббл») получены достаточно чёткие изображения полярных сияний этих планет. Особенностью Юпитера является влияние его спутников на полярные сияния: в областях «проекций» пучков силовых линий магнитного поля на авроральный овал Юпитера наблюдаются яркие области полярного сияния, возбуждённые токами, вызванными движением спутников в его магнитосфере и выбросом ионизированного материала спутниками — последнее особенно сказывается в случае Ио с её вулканизмом. На изображении полярного сияния Юпитера, сделанного космическим телескопом «Хаббл» заметны такие проекции: Ио (пятно с «хвостом» вдоль левого лимба), Ганимеда (в центре) и Европы (чуть ниже и справа от следа Ганимеда).
Впрочем, научные определения кажутся слишком сухими и бездушными, когда по небу бегут цветные лучи и полосы, или на всем пространстве с востока на запад вспыхивает многоцветный пульсирующий занавес.
В древние времена люди не понимали природу, поэтому с Северным сиянием связано множество мифов и поверий.
В древней норвежской мифологии часто упоминается мост Бифрост — горящая дрожащая арка, пересекающая небо, по которой боги могли спускаться с неба на землю. Не исключено, что прообразом для этого моста было полярное сияние. В некоторых преданиях лучи полярных сияний восприняты как огни, которые несут валькирии (дочери славного воина или конунга, которые реют на крылатом коне над полем битвы и выбирает наиболее храбрых воинов, чтобы забрать их после их смерти в небесный чертог Вальхаллу). Девы-воительницы изображаются в шлемах, со щитами и копьями; от блеска их доспехов, согласно поверьям, на небе возникает северное сияние.
В дополнение мосту Бифрост финская мифология ссылается на реку — Ружа — которая горит огнём, и означает границу между царствами живых и мертвых.
В норвежском фольклоре северное сияние описывалось как предвестник плохой погоды: предполагалось, что за яркими всполохами следуют снег и ветер. Другие норвежские народные легенды говорят, что северное сияние — это небесный танец душ умерших дев.
Эскимосы в зоне залива Гудзон в Северной Америке, как и в других местах, очень много знают о явлении северное сияния. Среди эскимосов распространён миф, что полярное сияние может быть вызвано свистом, в то время как хлопок в ладоши заставит его погаснуть. Другие мифы эскимосов говорят, что полярное сияние вызвано духами, играющими в небесный футбол черепом моржа.
Некоторые группы Эскимосов расценивают северное сияние как показатель хорошей погоды, которая будет принесена духами. Эскимосы в Пойт Барроу на Аляске видели в северное сиянии недоброжелательность, и брали с собой оружие для защиты, если необходимо было выходить наружу во время северное сияния. Также некоторые эскимосы говорят: "Тот, кто долго глядит на северное сияние, скоро сойдёт с ума!"
Некоторые племена североамериканских индейцев полагают, что северное сияние является светом фонарей, которые несут духи, ищущие души умерших охотников. Подобно эскимосам из Пойт Барроу, индейцы племени Лиса в Висконсине опасались полярного сияния, видя в нём привидений своих мертвых врагов. Другие племена ощущали северное сияние как свет огней, используемых всемогущими северными шаманами.
Северное сияние также вошло в фольклор австралийских аборигенов, которые видели в нем танец богов по небу.Северное сияние, весьма возможно, было источником Китайских легенд о драконах. Извивающиеся как змеи формы активных зон полярного сияния часто изображаются как небесные змеи в древних хрониках. Европейские легенды о драконах, также, могут иметь их происхождение в активности полярных сияний. Какая ирония, что в настоящее время многие исследователи-историки полагают, что легендарная битва святого покровителя англичан (Святого Георгия) была, скорее всего, с этим частым Шотландским явлением, полярным сиянием, а не с драконом....!

Продолжение:
Самые впечатляющие Северное сияния появляются с цикличностью 11 лет и 22 года, зависит это от солнечной активности. Благодаря съемкам со спутника подтвердилась старая теория о том, что полярные сияния в северном и южном полушариях представляют собой почти зеркальные отражения друг друга — это кольца диаметром около 4 тысяч км вокруг каждого полюса.
В Средние века, когда северный магнитный полюс располагался восточнее, полярное сияние часто было видно в Скандинавии, северной России и северном Китае. Тогдашние летописцы объясняли это тем, что это великаны сражаются в небе, или что с небес летят на землю сверкающие разноцветными огнями копья. Сейчас северное сияние часто можно наблюдать в Шотландии, особенно в апреле; около четырех раз в году появляется оно и на севере Флориды, но наиболее ясно его видно поблизости от магнитных полюсов: например, в Северной Канаде и на Впадине Росса в Антарктике. Одно из наиболее удобных мест — Северная Скандинавия; хорошо наблюдать полярное сияние на острове Шпицберген, севернее Норвегии. А южное полярное сияние лучше всего наблюдается на антарктическом континенте. Наблюдают за полярными сияниями и из космоса, где, помимо всего прочего, нет искажающего влияния нижних плотных слоев атмосферы. Наблюдения с пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций дали богатый материал о пространственном расположении сияний, их изменении во времени и о многих особенностях этого явления. Более того, космические аппараты позволили выполнять измерения внутри полярного сияния. Таким способом можно наблюдать сияния и на дневной стороне Земли.
Можно с уверенностью сказать, что исследования последних десятилетий, включая изучение явления с искусственных спутников Земли и ракет и создание искусственных сияний, существенно обогатили наши знания о северных сияниях. Ясно, что не просто загадка северных сияний разгадана, но и накоплен большой фактический материал об окружающем нашу планету пространстве, состоянии межпланетной среды и солнечном излучении, включая потоки заряженных частиц. И тем не менее проблема северных сияний еще далека от своего решения. Действительно, мы знаем, что это свечение верхней атмосферы в высоких широтах северного и южного полушарий Земли, вызванное энергичными заряженными частицами, вторгающимися в земную магнитосферу на своем пути от Солнца. Известны и основные закономерности проявления северных сияний: их зависимость от высоты, географического положения, солнечной активности, возмущений магнитного поля Земли и т.д. И все же в настоящее время мы еще не можем не только описать количественно это явление, но даже предсказать заранее многие закономерности предстоящего северного сияния. Проблема северных сияний оказывается слишком сложной и многоплановой. Например, до сих пор неясна связь северных сияний с погодой. Северяне хорошо знают, что северные сияния чаще наблюдаются в морозные ночи. Объяснения этому пока нет. В то же время возникают неожиданные взаимосвязи, ждущие своих будущих исследователей, в достаточно необычных вопросах. Только ли страх перед непонятными впечатляющими явлениями природы лежит в основе этих суеверий? Сейчас хорошо известно, что солнечные ритмы с различными периодами (27 суток, 11 лет и т.д.) влияют на самые разные стороны жизни на Земле. Солнечные и магнитные бури (и связанные с ними северные сияния) могут вызывать рост различных заболеваний, в том числе заболеваний сердечно-сосудистой системы человека. С солнечными циклами связаны изменения климата на Земле, появление засух и наводнений, землетрясения и т.д. Все это заставляет еще раз серьезно задуматься над связью между северными сияниями и земными катаклизмами и бедами. Может быть, не так и глупы старые представления о такой связи? Северные сияния сигнализируют о месте и времени воздействия Космоса на земные процессы. Вызывающее их вторжение заряженных частиц влияет на многие стороны нашей жизни. Изменяется содержание озона и электрический потенциал ионосферы, нагрев ионосферной плазмы возбуждает волны в атмосфере. Все это сказывается на погоде. Из-за дополнительной ионизации в ионосфере начинают течь значительные электрические токи, магнитные поля которых искажают магнитное поле Земли, что прямо влияет на здоровье многих людей. Таким образом, через северные сияния и связанные с ними процессы Космос воздействует на окружающую нас природу и ее обитателей.

Северное сияние в Финляндии

Радуга - волшебный мост между небом и землей

Радуга – это великолепное красочное явление издавна поражало воображение людей. Глядя на радугу, хочется верить в чудеса и волшебство. Какое из природных явлений может сравниться с по красоте с радугой ? Появление радуги в небе означает, что вскоре наступит хорошая погода и ненастью пришел конец. Существует множество легенд о радуге, о которых Вы узнаете из этой статьи. Так же мы подробнее постараемся разобраться в причинах появления этого чудесного природного феномена и узнаем об интересных фактах о радуге.
В древнеиндийском эпосе «Ромаяна» мы находим выражение «лук семицветный Громовника». Громовник – верховный бог, царь царей Индра. Древним грекам радуга представлялась посредницей между небом и землей, то есть между богами и людьми. Они отожествляли радугу с прекрасной Иридой и изображали ее одетой из шелка, который пересекались всеми семи цветами . Непременным атрибутом Ириды были золотые крылья. Они символизировали ее непостоянный нрав: ведь радуга появляется и исчезает всегда неожиданно.
Арабы же полагали что радуга – это лук бога света Кузаха. После изнурительной борьбы с силами тьмы, которые стремились не допустить появление солнца на небе, Кузах неизменно выходил победителем и вешал радугу лук на облака. Славяне издревле считали радугу после обильного дождя вестницей победы, одержанной богом Перуном над духом зла.
Для возникновения радуги недостаточно только грома и молний. Если небо затянуто тучами, а на земле нет тени радугу не увидеть. И только когда через толщи туч пробивается солнце, создаются условия для ее появления. Прекрасная! Изменчивая и неуловимая!
Объяснить появление радуги на небе с теоретической точки зрения не представляет особой сложности. Это элементарная оптика.Как же дождь и солнце рисуют радугу!?
Как известно, свет состоит из сочетания нескольких цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, голубого и фиолетового. Белый свет, проходящий через призму, на другой стороне отражается всеми цветами радуги. Но для того чтобы понять что такое радуга, необходимо разобраться в том, что происходит внутри призмы и как белый свет излучает столько цветов.
Призма – это трехгранник, обычно из прозрачного стекла или пластика. Призма «рисует» мини-радугу за счет разложения сложного света в спектр, когда узкая полоска белого света попадает на одну из граней треугольника. Рассеивание света в призме происходит за счет так называемого «коэффициента преломления» стекла. Каждый материал имеет свой отличительный коэффициент преломления.
Когда свет проходит через материал (например, свет, движущийся по воздуху и попадающий в стеклянную призму), разница показателей преломления воздуха и стекла заставляют свет гнуться. Угол изгиба отличается от длины волны света. И поскольку белый свет проходит через две плоскости призмы, разные цвета гнуться (преломляются) и появляется нечто вроде радуги. Саму же радугу создают капли дождя, выступающие в качестве крошечных призм. Свет попадает в каплю дождя, отражается от другой стороны капли и выходит. Во время этого процесса происходит разложения света в спектр, точно также как это происходит в прозрачной трехгранной призме. Угол между лучом входящего света и лучом выходящего света составляет 42 градуса для красного цвета и 40 градусов для фиолетового. За счет разницы углов изгиба на небе появляется округлый обод, т.е. радуга. Иногда могут появиться сразу две радуги. Вторая радуга может образоваться, потому что в некоторых каплях дождя может происходить сразу двойное отражение. Для того чтобы одновременно происходило два отражения, необходимы капли определенного размера.Основной процесс появления радуги заключается в преломлении (рефракции) или «изгибе» света. Свет гнется, а точнее меняет свое направление, когда передвигается из одной среды в другую. Радуга появляется за счет того, что свет перемещается с разной скоростью в разные среды.
Итак, изгиб луча света попадает в прозрачную призму. Одна сторона световой волны немного медленнее другой, поэтому луч проходит сквозь границу воздуха и стекла под разным углом (по сути дела пучок света отражается от поверхности призмы). Свет снова поворачивается, когда выходит из призмы, потому что одна сторона света двигается быстрее другой.Помимо процесса изгиба света как такового, призма разделяет белый свет на его составляющие цвета. Каждый цвет белого света имеет свою характерную частоту, благодаря чему цвета двигаются с разной скоростью, проходя через призму.
Цвет, медленно преломляющийся в стекле, гнется больше, попадая из воздуха в призму, потому что в разной среде цвет движется с разной скоростью. Цвет, двигающийся быстрее в стекле, ослабевает не значительно, поэтому гнется не так сильно. За счет этого все цвета радуги, из которых состоит белый свет, разделяются по частоте, проходя через стекло. Если стекло дважды преломляет свет, как это происходит в призме, человек намного лучше видит все разделенные цвета белого света. Это называется рассеиванием.Капли дождя могут преломлять и рассеивать свет также как это происходит внутри призмы. При определенных условиях в результате такого преломления света на небе появляется радуга.Каждая капля по своему уникальна: капля имеет совершенно иной размер и консистенцию по сравнению со стеклянной призмой. Когда белый солнечный свет проникает в несколько капель дождя под определенным углом, на небе появляются красные, оранжевые, желтые, зеленые, голубые, синие и фиолетовые цвета, т.е. радуга. Замыкают радугу красный и фиолетовый цвета видимого светового спектра.
Когда свет проходит по воздуху в каплю воды, составляющие цвета белого света начинают рассеиваться, при чем скорость движения каждого цвета зависит от их частоты. Фиолетовый цвет, отражающийся в капле, преломляется под тупым углом, а красный – под острым. С правой стороны капли некоторый свет выходит на воздух, а оставшийся отражается назад. Немного отраженного света выходит с левой стороны капли, и вновь происходит преломление, когда свет движется к воздуху.
Таким образом каждая капля рассеивает белый солнечный свет на его составляющие цвета. Но почему мы видим широкие цветные ленты, словно каждая дождливая область рассеивает только один определенный цвет? Это потому что мы видим только тот цвет, который исходит из каждой капли. Когда к примеру капля А рассеивает белый свет, под определенным углом выходит только один красный свет, видимый для нашего глаза. Другие цветовые лучи преломляются под другим углом, поэтому мы их не видим. Солнечный свет одинаково проникает в падающие капли, поэтому все ближайшие капли излучают красный свет.Скорость движения капли Б по небу немного ниже, поэтому она уже не сможет излучать красный цвет. Но поскольку все остальные цвета имеют меньшую волну, то капля Б в данном случае будет излучать оранжевый цвет и все остальные цвета радуги по убыванию. Последним замкнет радугу фиолетовый цвет с наименьшей волной свечения. Если посмотреть на радугу сверху, то можно увидеть целый круг, состоящий из семи тонких кругов разного цвета. С земли же нам видно только арку радуги, появляющейся на горизонте. Иногда на небе появляется сразу две радуги, одна из которых имеет четкое очертания, другая же похожа на размытое отражение первой. Неяркая радуга образуется по такому же принципу, как и четкая, однако в этом случае свет отражается от поверхности внутри капли не один раз, а дважды. В результате такого двойного отражения, свет выходит из капли под другим углом, поэтому вторая радуга кажется немного выше. Если хорошенько приглядеться, можно заметить, что цвета во второй радуге отражаются в обратном порядке по сравнению с первой радугой. В результате такого преломления света и рассеивания лучей появляется радуга. Привычный для нас солнечный свет и вода вместе создают новое произведение искусства, подаренное нам матушкой природой.
Блестящая яркими, великолепными красками, радуга поражала поэтическую фантазию первобытных народов. Она то протягивается над землей, то сверкает в самом саде Ирии, где на ней отдыхают райские птицы и крылатые души.
За радугой был признан особый, божественный характер, как и за всеми светилами, поэтому как в природе радуга находится на грани между грозой и солнечным светом, так и в народных сказаниях она находится в связи с богом грома и молний Перуном и светлой богиней Ладой, одно из наименований которой, между прочим, Перуница-громовержца. В преданиях радуга сравнивается с самыми разнообразными предметами.
Славяне издревле верят, что радуга «пьет» воду из озер, рек и морей: подобно змею, опустив свое жало в воду, набирает в себя воду, а после выпускает, отчего и бывает дождь; на концах радуги повешено по котелку с древними золотыми монетами. Легенда рисует трех божеств, один из которых держит радугу и подымает ею воду из реки, другой творит из этой воды облака, а третий, разрывая их, вызывает дождь. Это как бы триединое воплощение Перуна.
У западных славян есть поверье, что ведьма может украсть радугу и спрятать ее, а значит, произвести на земле засуху.
Существуют и такие поверья: радуга — мост между небом и землей; или пояс богини Лады; или путь на тот свет, по ней души умерших приходят иногда на грешную землю. Это символ изобилия, и если радуга долго не появлялась, следует ждать голода, неурожая.
В некоторых местах верили, что радуга — блестящее коромысло, с помощью которого Лада Перуница черпает из моря-океана воду, а потом орошает ею поля и нивы. Это чудное коромысло хранится на небе, а по ночам — в созвездии Большой Медведицы. Загадки про радугу тоже сохранили уподобление ее коромыслу и ведрам с водой: «Два моря на дуге висят», «Разноцветное коромысло над рекою повисло».
Сербы, македонцы, болгары и западные украинцы верят, что прошедший под радугой изменяет свой пол. В западной Болгарии верили, что «если кто-то хочет изменить свой пол, он должен пойти во время дождя на реку и там, где радуга „пьет воду", на том же месте должен пить, и тогда он превратится из мужчины в женщину и из женщины в мужчину». Это свойство радуги может быть использовано для того, чтобы магически переменить пол будущего ребенка. «Если женщина, у которой рождались только девочки, пойдет напиться воды на том месте, где «пьет» радуга, то после этого у нее будут рождаться мальчики».
В Болгарии известно также представление о том, что радуга — это «пояс Господа, который он полощет во время дождя или сушит после дождя». Вместе с тем радугу называют и «поясом самовил». У сербов и хорватов говорят, что Бог с помощью радуги показывает женщинам, как надо ткать и какие цвета употреблять.
В Древней Индии радуга — это лук Индры, бога-громовержца; кроме того, в индуизме и в буддизме "радужное тело" — это высшее йогическое состояние, достижимое в царстве сансары....

Продолжение:
В исламе радуга состоит из четырех цветов — красного, желтого, зеленого и синего, соответствующих четырем стихиям. В некоторых африканских мифах с радугой отождествляют небесную змею, которая служит стражем сокровищ или же охватывает кольцом Землю. Американские индейцы отождествляют радугу с лестницей, по которой можно подняться в иной мир. У инков радуга связывалась со священным Солнцем, и правители инков носили ее изображение на своих гербах и эмблемах. У индейцев чибча-муисков радуга считалась добрым божеством. В специфических горных условиях Кордильер наблюдается удивительное природное явление: на фоне туманной дымки иногда возникает радуга, как бы обрамляя многократно увеличенное отражение самого наблюдателя. Главное святилище, посвященное богине Радуги, чибча воздвигли рядом с горным водопадом Текендама, где ярчайшая дуга высвечивается всегда, как только на водные брызги попадают лучи солнца. В скандинавской мифологии "Биврёст" ("трясущаяся дорога", "дрожащий путь") — радуга-мост, соединяющая небо и землю. Его охраняет страж богов Хеймдалль. Перед концом мира и гибелью богов мост рушится. В Древней Греции богиней радуги была девственная Ирида, вестница богов, дочь Тавманта и океаниды Электры, сестра гарпий. Она изображалась с крыльями и кадуцеем. Ее одеяние составляют переливающиеся цветами радуги капли росы.По представлениям древних, радуга соединяла небо и землю, поэтому с оформлением олимпийской мифологии Ирида считалась посредницей между богами и людьми. В отличие от Гермеса, Ирида выполняла приказания Зевса и Геры, не проявляя собственной инициативы.тКаноническое изображение Ириды — крылатая дева (обычно сидящая рядом с Герой), держащая в руках сосуд с водой, которым она доставляла воду облакам.
Согласно Библии радуга была создана Богом после всемирного потопа, как знак его обещания никогда больше не насылать на людей потоп. В талмудической традиции радуга была создана Богом на шестой день творения. У греков радуга — проявление богини Ирис. В средневековых христианских изображениях Христос в день Страшного Суда является восседающим на радуге. Радуга также ассоциируется с девой Марией, посредником между Богом и людьми. Символизм радуги зависит от количества цветов в ней.
Так в Китае в радуге различают пять цветов, соединение которых олицетворяет единство ин и янь. На основе аристотелевской триады христианский Запад видит в ней только три (символ Троицы) основных цвета: синий (небесная природа Христа), красный (страсти Христа) и зеленый (миссия Христа на земле).
Радуга — это образ мирного небесного огня, в отличие от молнии как выражения гнева небесных сил. Появление радуги после грозы, на фоне умиротворенной природы, вместе с солнцем, позволяло трактовать ее как символ мира. В Библии радуга выступает (в эпизоде с Ноевым ковчегом) как знак того, что вода более не будет потопом; в целом она рассматривается как символ завета, заключенного между Яхве и людьми. Полусфера радуги считалась сферой (вторая половина которой якобы погружена в океан), чтоподчеркивало божественное совершенство этого природного явления. Согласно распространенному толкованию, красный цвет радуги олицетворяет гнев Божий, желтый — щедрость, зеленый — надежду, синий — умиротворение природных сил, фиолетовый — величие.

На небе радуга сияет и блестит,
Как будто нам по ней проход открыт.
Луч многоцветный опустился из небес,
В прекрасной радужной пыли сияет лес.

Листва мерцает, словно изумруд,
Отсветы радуги видны и там и тут,
Лес в сказку погрузился и затих,
Он хочет задержать чудесный миг.

Наукой всё для нас давно объяснено,
Но до конца понять природу не дано.
Завидев радугу в небесной синеве,
Мечтаем мы, что это символы извне.

Восторг уносит нас в заоблачный полёт,
Быть может, там разгадка чуда ждёт.
Нам светит радуга, свежа и хороша,
От ярких красок счастьем светятся глаза.

Миражи

Как иногда в томительной пустыне
Мы видим образы далеких чуждых стран,
Но то лишь призраки, и снова небо сине,
И вдаль идет усталый караван...

Мираж (фр. mirage) -1) оптическое явление, наблюдаемое обычно в пустынях, состоящее в том, что кроме предметов в их истинном положении видны их мнимые изображения; при мираже предметы, скрытые за горизонтом, становятся видимыми; могут являться результатом искривления световых лучей в неравномерно нагретых слоях воздуха; 2) обманчивое видение; нечто кажущееся, призрачное.
Как известно, свет распространяется по прямой лишь в однородной среде. На границе двух сред луч света преломляется, то есть несколько отклоняется от первоначального пути. Такой неоднородной средой является, в частности, воздух земной атмосферы: плотность его возрастает у земной поверхности. Луч света искривляется, и в результате светила выглядят несколько смещенными, "приподнятыми" относительно своих истинных положений на небе. Это явление называется рефракцией (от лат. refractus - "преломленный"). Вследствие рефракции в атмосфере могут появляться мнимые изображения отдельных объектов - миражи.
Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. Особенно красочные рассказы о миражах Палестины остались от крестоносцев, которым, впрочем, никто особенно не верил. Уж больно любили приврать рыцари о чудесах Востока. Древние египтяне верили, что мираж - это призрак страны, которой больше нет на свете. Красивое поверье гласило о том, что у каждого места на Земле есть своя душа. Прошли века, и сказка утратила былой смысл, превратившись в природное явление, о котором известно все и одновременно ничего.
С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж - голубое озерцо на раскаленном шоссе. Оптики доходчиво, с чертежом и формулами, расскажут об этом явлении. С другой - тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену. Изучать миражи практически невозможно, ведь они не появляются по заказу. Их хозяйка, Фата-Моргана, всегда оригинальна и непредсказуема.
Миражи бывают, условно говоря, трех видов. Условно - потому что эти атмосферные явления по своей форме и по причинам, вызывающим их, очень разнообразны.

- Атмосферные миражи делятся на три класса: озерные, или нижние; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи.
- Более сложный вид миража называется "Фата-Моргана".
- К разновидности миражей принято относить миражи - оборотни, миражи-призраки, "Летучих Голландцев".

Нижний (озёрный) мираж
Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются. Описав дугу у поверхности, они идут снизу вверх. Тогда можно вдруг увидеть деревья и дома, как будто отражённые в воде. На самом деле это перевёрнутые изображения далёких ландшафтов. Если в жаркий летний день встать на железнодорожное полотно или холмик над ним, когда солнце находится немного сбоку или сбоку и чуть впереди железнодорожного пути, то можно разглядеть, как рельсы в двух-трех километрах от нас как будто погружаются в искрящееся озеро, словно пути залило наводнением. Попробуем приблизиться к "озеру" - оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться в 2-3 километрах от нас.
Такие "озерные" миражи доводили до отчаяния путников пустыни, изнывавших от зноя и жажды. Они видели также в 2-3 километрах вожделенную воду, брели к ней из последних сил, но вода отступала, а потом точно растворялась в воздухе.
Французский ученый Гаспар Монж, принимавший участие в египетском походе Наполеона, описывает свои впечатления от озерного миража так:"Когда поверхность земли сильно накалена Солнцем и только-только начинает остывать перед началом сумерек, знакомая местность больше не простирается до горизонта, как днем, а переходит, как кажется, примерно в одном лье в сплошное наводнение. Деревни, расположенные дальше, выглядят, словно острова среди погибшего озера. Под каждой деревней ее опрокинутое изображение, только оно не резкое, мелких деталей не видно, как отражение в воде, колеблемое ветром. Если станешь приближаться к деревне, которая кажется окруженной наводнением, берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделявший нас от деревни, постепенно суживается, пока не исчезнет совсем, а озеро теперь начинается за этой деревней, отражая в себе селения, расположенные дальше".
Природа озерного миража изучена в деталях. Солнечные лучи накаляют почву, от которой нагревается нижний слой воздуха. Он в свою очередь устремляется вверх, тут же заменяясь новым, который нагревается и утекает вверх. Световые лучи всегда искривляются от теплых слоев в сторону более холодных. В физике это явление называется рефракцией и известно со времен Птолемея. Лучи от светлого неба близ горизонта, направляясь к земле, загибаются над ней кверху и по наклонной доходят до нашего глаза снизу, точно отражаясь от чего-то над самой землей. Видим мы, конечно, кусочек голубого неба, только ниже того места, где оно есть на самом деле. А эффект блеска и переливов вызван неоднородностью потоков теплого воздуха, поднимающегося от горячей поверхности.
Миражи приводят к жертвам. Физическое объяснение феномена миражей нисколько не облегчает участь путников, введенных эфемерным оазисом в гибельное заблуждение. Дабы уберечь занесенных в пустыню людей от риска заблудиться и погибнуть от жажды, составляются специальные карты с отметкой мест, где обычно наблюдаются миражи. На этих путеводителях указано, где могут привидеться колодцы, а где - пальмовые рощи и даже горные цепи.
Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави что на Севере Африки. Перед людьми "воочию" на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров! Так, в 360 километрах от оазиса Бир-Ула жертвой миража стал караван, который вел опытный проводник. Погибли 60 человек и 90 верблюдов, следовавших за миражом, увлекшим их на 60 километров в сторону от колодца.

Верхний мираж (мираж дальнего видения)
Этот вид миражей по своему происхождению не сложнее "озерных", но разнообразнее. Их принято называть "миражами дальнего видения".
Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Тогда наблюдается "поднятие горизонта", или верхний мираж.Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров.
В том же случае, если дело происходит в самой пустыне, поверхность которой и прилегающие слои воздуха раскалены солнцем, наверху давление воздуха может оказаться большим, лучи станут загибаться в другую сторону. И тогда уже любопытные явления будут происходить с теми лучами, которые должны были, отразившись от предмета, сразу уткнуться в землю. Hо нет, они будут заворачивать кверху и, пройдя перигей где-то возле самой поверхности, уйдут в него.
В "Метеорологии" Аристотеля приведен характерный пример, как жители Сиракуз видели иногда в течение нескольких часов берег континентальной Италии, хотя до него 150 км. Подобные явления также вызваны перераспределением теплых и холодных слоев воздуха. по направлению последнего отрезка пути светового луча.

Боковые миражи
Этот вид миражей может возникнуть в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Такие условия создаются летом, утром вскоре после восхода Солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен Солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные.
Боковые миражи неоднократно наблюдались на Женевском озере.
Видели лодку, которая приближалась к берегу, а рядом с нею в точности такая же лодка удалялась от берега. Боковой мираж может появиться у каменной стены дома, нагретой Солнцем, и даже сбоку от нагретой печи. А голландский астроном и популяризатор науки Марсель Миннарт предлагал такой оптический фокус: "Встаньте у длинной стены (не менее 10 м) на расстоянии вытянутой руки и смотрите на блестящий металлический предмет, который ваш товарищ постепенно приближает к стене у другого конца. Когда предмет окажется на расстоянии нескольких сантиметров от стены, его контуры исказятся, и вы увидите на стене его отражение, как если бы она была зеркальной. В очень жаркий день изображений может быть даже два".
Природа этого миража точно такая же, как у озерного. Конечно, лучи света отражаются не от стены, а от примыкающей к ней более горячей прослойки воздуха.

Фата-Моргана
Фата-Моргана - сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий. И одну из них мы приведем здесь.Если, например, следовать теории Фрайзера-Маха, то для возникновения фата-морган необходимо, чтобы зависимость температуры воздуха от высоты была нелинейной. Сначала температура возрастает с высотой, но с некоторого уровня скорость ее роста уменьшается. Подобный температурный профиль, только с более крутым "переломом", ученые называют воздушной линзой. Существование такого эффекта метеорологами обосновано, но утверждать, что именно он является причиной возникновения фата-морган, рано.
Своё название миражи получили в честь сказочной героини Фаты Морганы или, в переводе с итальянского, феи Морганы. Говорят, что она сводная сестра короля Артура, отвергнутая возлюбленная Ланцелота, поселилась от огорчения на дне моря, в хрустальном дворце, и с тех пор обманывает мореплавателей призрачными видениями.
В 1902 году Роберт Вуд, американский ученый, не без основания заслуживший прозвище "чародей физической лаборатории", сфотографировал двух мальчиков, мирно бредущих по водам Чесапикского залива между яхтами. Причем рост мальчиков на фотографии превышал 3 метра.
Один человек в 1852 году с расстояния 4 км видел Страсбургскую колокольню на расстоянии, как ему казалось, двух километров. Изображение было гигантским, точно колокольня предстала перед ним увеличенная в 20 раз.
В марте 1898 года ночью экипаж бременского судна "Матадор" во время перехода через южную часть Тихого океана увидел странное марево. Происходило все это в седьмую склянку ночи, иначе говоря, за полчаса до полуночи. На подветренной стороне появилось судно, борющееся со штормом. Это было очень странно, потому что вокруг "Матадора" вода была совершенно спокойная. Но увиденный с "Матадора" парусник заливали бешеные волны, перекатываясь через него. Капитан "Матадора" Геркинс, несмотря на полный штиль, велел зарифить все паруса, опасаясь, что неизвестный парусник принесет с собой ветер... Между тем парусник приблизился. Его волнами несло прямо на "Матадор". И вдруг судно улетело в южном направлении, унося с собой загадочную бурю, и с палубы "Матадора" было видно, как внезапно погас яркий свет в капитанской каюте. Позже узнали, что в эту же ночь и в это же время одно датское судно действительно попало в шторм, и в его капитанской каюте произошел взрыв лампы. Когда сличили время и градусы долготы двух судов, оказалось, что расстояние между "Матадором" и другим - датским - судном во время появления миража было около 1700 км.
Фата - моргана представляет собой сложный мираж. Для возникновения такого миража зависимость температуры от высоты должна быть нелинейной, температура сначала возрастает с высотой, но с некоторого уровня скорость ее роста уменьшается. Подобный температурный профиль, только с более крутым переломом где-то по середине, может создать мираж с тройным изображением.

продолжение :

"Летучий голландец"
С давних времен ходит легенда о корабле-призраке - Летучем Голландце. Его капитан был осужден за богохульство вечно носиться по морям и океанам, нигде не бросая якорь. Встреча с этим страшным парусником, по убеждению моряков, предвещала кораблекрушение.
Многие рассказывали, что они своими собственными глазами видели этот корабль. При этом все рассказы были похожи: Летучий Голландец внезапно появлялся перед кораблями, совершенно безмолвный, плыл прямо на них, не отвечая на сигналы, и затем столь же внезапно исчезал в тумане.
Эту старую легенду наверное породили верхние миражи. Моряки видели отражения далеких кораблей, которые в обычных условиях не видны, принимая их каждый раз за мистический парусник.
В 11 часов утра 10 декабря 1941 года команда британского транспорта "Вендор", находящегося в районе Мальдивских островов, заметила на горизонте горящий корабль. "Вендор" пошел на выручку терпящим бедствие, но через час горящий корабль завалился набок и затонул. "Вендор" подошел к предполагаемому месту гибели корабля, но, несмотря на тщательные поиски, не нашел не только никаких обломков, но даже и пятен мазута. В порту назначения, в Индии, командир "Вендора" узнал, что в ту самую минуту, когда его команда наблюдала трагедию, тонул крейсер, атакованный японскими торпедоносцами неподалеку от Цейлона. Расстояние между кораблями на тот момент составляло 900 км.
Итак, если верить этому сообщению, иногда можно увидеть то, что скрыто за далеким горизонтом. Но как это возможно?
Как распространяется свет? Ложка в стакане чая кажется нам сломанной. Почему? Причина заключается в различной плотности воды и воздуха. Переходя из одной среды в другую - из менее плотного воздуха в более плотную воду, лучи света преломляются, изменяют прямолинейный путь, причем отклоняясь в сторону более плотной среды. Это закон физики.
В воздухе лучи света тоже не прямолинейны. Когда луч света из воздушного слоя одной плотности попадает в слой иной плотности, он отклоняется. Чаще всего преломление лучей света в воздухе незначительно, изображения видимых предметов не смещены и заметно не искажены. Но бывает и иначе.
Вот что наблюдал однажды капитан судна недалеко от Северного полюса. Корабль шел среди ледяных торосов и обломков ледяных полей, искрившихся в лучах ослепительного солнца. Вдруг предметы, находящиеся вдали, поднялись вверх и повисли в воздухе. Перед изумленными моряками возникли огромные ледяные горы, снеговые поля с ледяными торосами, волнистый берег с холмами. Еще более удивительную картину наблюдали в 1878 году американские солдаты из форта Авраам Линкольн. За полчаса до этого миража из форта вышел отряд, а затем его увидели марширующим по небу! Заговорили о том, что отряд погиб, это души солдат. Мистика? Нет!
В воздухе при определенных обстоятельствах образуются "атмосферные зеркала". Один из слоев воздуха приобретает способность отражать лучи света. Так бывает рано утром, когда нижние слои воздуха еще остаются сильно охлажденными от соприкосновения с землей, а верхние слои оказываются более теплыми. При этом один из верхних слоев воздуха начинает отражать от себя, как зеркало, все, что находится на земной поверхности. В таких условиях можно увидеть и то, что находится за горизонтом. В воздухе появляются далекие острова, горы, плывущие корабли. Так один путешественник увидел на берегу моря в Италии перевернутое изображение целого города, висящее в воздухе. Были ясно видны дома, башни, улицы. Пораженный, он поспешил зарисовать увиденное, а затем, пройдя несколько километров, вышел к тому самому городу, изображение которого в воздухе увидел ранее.
Более близкий нам пример: в сорока километрах от Санкт-Петербурга, на берегу Финского залива, расположен город Ломоносов. Санкт-Петербург отсюда обычно виден очень плохо. Однако бывают дни, когда жители города видят его как на ладони. Изображение его появляется в воздухе. Тогда из Ломоносова ясно видно отражение реки Невы, мостов, высоких зданий.

Миражи-оборотни
Французский колониальный отряд пересекал алжирскую пустыню. Впереди, километрах в шести от него, шла гуськом стая фламинго. Но когда птицы пересекли границу миража, ноги у них вытянулись и слоились, вместо двух у каждой стало по четыре. Hи дать ни взять - арабский всадник в белом одеянии. Командир отряда, встревожившись, послал разведчика проверить, что за люди в пустыне. Когда солдат сам проник в зону искривления солнечных лучей, он, конечно, разобрался, с кем имеет дело. Hо... вот же он нагнал страху на своих товарищей! Ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, он сидит на фантастическом чудовище. Другие же видения ставят нас в тупик и сегодня. Откроем, например, книгу "Миражи Арктики" Там описывается немало загадочного и, в частности, миражи-оборотни, которые наблюдал шведский полярный исследователь Hорденшельд: "Однажды медведь, приближения которого поджидали и которого все хорошо видели, вместо того, чтобы подойти своею обычной мягкой походкой, зигзагами и нюхая воздух, соображая, годятся ли ему чужеземцы в пищу, как раз в момент прицела снайпера... распустил исполинские крылья и улетел в виде маленькой зеленой чайки. В другой раз, во время этого же санного похода, охотники, находясь в палатке, раскинутой для отдыха, услышали крик возившегося около нее повара: "Медведь, большой медведь! Нет - олень, совсем маленький олень" В то же мгновенье из палатки раздался выстрел, и убитый "медведь-олень" оказался маленьким песцом, который жизнью заплатил за честь несколько мгновений изображать крупного зверя".

Миражи-призраки
Достоверно известно и о миражах-призраках. Вот как описывает этот эффект британский метеоролог Каролина Ботли: "Жарким августовским днем 1962 года я собирала цветы. Внезапно в нескольких метрах от себя я увидела фигуру, она дрожала и покачивалась, была довольно массивной. Я в ужасе уронила букет цветов и лишь тогда заметила, что у призрака тоже был букет цветов и он тоже уронил его. Это было мое собственное отражение. Я так подробно различала все оттенки, детали, цвет тела, как будто видела себя в зеркале".
Несмотря на то, что мисс Ботли известна всей Америке как эксперт по погоде, можно было бы подумать, что на сей раз речь уж точно идет о галлюцинации. Но в 1965 году американский турист сфотографировал подобный призрак. С тех пор появилось с десяток фотографий миражей-призраков и даже одно любительское видео. Подобные явления обычно возникают утром, в жаркий день, когда от земли еще поднимается пар. Ученые считают, что призраки вызваны не преломлением света, а отражением на редком тумане. Но уверенно говорить о "механизмах", создающих миражи и призраки, ученые пока не могут. Здесь больше догадок, чем обоснованных теорий…

Интересные случаи наблюдения миражей
В конце нам хотелось бы привести еще несколько интересных миражей. Мы постарались расположить их в хронологическом порядке.
Ученый К. Фламмарион в своей книге "Атмосфера" приводит свидетельство жителей одного бельгийского города. Граждане Вервье (название города) 18 июля 1815 года, в день битвы при Ватерлоо (тогда Наполеон потерпел поражение) видели в небе вооруженных людей. Было даже заметно, что у одной пушки сломано колесо! И это при том, что битва происходила в 105 километрах от Вервье.
В старинной книге "Поденные записки о плавании на северный китовый промысел, содержащие исследования и обретения на восточном береге Гренландии". говорится о большом городе, который наблюдал летом 1820 года командир судна "Баффин", полном замков и храмов, очень похожих на древние строения. Моряк подробно зарисовал это чудесное явление, но свидетельства позднее, конечно же, не подтвердились.
Позже, в 1840 году, жители маленького островка к северу от Англии увидели в небе прекрасные белые здания. Поскольку ничего подобного на их родине не было, то люди сочли это подтверждением сказки о народе фин, обитавшем в хрустальном городе. Видение далекой страны повторилось через 17 лет и висело в воздухе целых три часа.
А 3 апреля 1900 года защитники крепости Блумфонтейн, в Англии, увидели в небе боевые порядки британской армии, притом так четко, что можно было различить пуговицы на красных мундирах офицеров. Это было воспринято как дурное предзнаменование. Через два дня столица Оранжевой республики сдалась.
Одним из лучших мест в мире для изучения миражей является Аляска. Постоянно фиксировать появление миражей в этих краях начали только в XIX веке. Здесь даже создано специальное общество по изучению природных оптических явлений, которое выпускает журнал наблюдения миражей, а туристов из Канады и США возят на автобусах полюбоваться на вершины исполинских гор, появившихся прямо из пучины, которые потом растворяются.
На Аляске чем злее стужа, тем четче и красивее возникают в небесах души городов, гор и разных предметов. Так, в 1889 году местный житель, прогуливаясь близ горы Фэруэтер, что на юго-востоке полуострова, наблюдал силуэт большого города - с небоскребами, высокими башнями и шпилями, храмами, похожими на мечети. Источник миража мог находиться за тысячи километров от Аляски.
Что-то подобное недавно наблюдали и тысячи туристов у восточного побережья Китая в городе Пенглай, провинция Шандунь. Туманы возвели город с современными высотными зданиями, широкими городскими улицами, наполненными людьми и быстрыми автомобилями. Мираж высокой ясности радовал глаз в течение четырех часов, а возник после того, как в городе два дня шли проливные дожди.
Эксперты в этой области говорят, что в городе Пенглай, находящегося на побережье Шандуньского полуострова, в течение всего периода его существования было зафиксировано достаточно большое количество миражей, что прославило город как жилище богов.Миражи были зафиксированы не только над поверхностью земли, но также над поверхностью океанов. Чарльз Линдберг, известный американский летчик, в 1927 году совершил первый в истории перелет через Атлантический океан. По рассказам пилота, в двухстах милях от Ирландии он видел землю: холмы и деревья. Видение не исчезало несколько минут.Изображения миражей наблюдались не только с самолетов, но даже из космоса! Советский космонавт Георгий Гречко сфотографировал с борта космического корабля "Салют" льдину, которая висела в воздухе выше облаков.
Миражи на нашей широте сродни аномалии, настолько это редкое явление. Но если лето знойное, ветер точно умер, то это природное явление может посетить и наш небосвод.
Знойный июль был под стать играм Доброй воли. На пляже в Комарове все сидели в воде, а не на берегу. Где-то в начале четвертого над прибрежной частью залива, не очень высоко в голубом небе образовался полутораметровый серый, слегка размытый круг. Отдыхающие застыли: что это? В круге, как в линзе, преломились купола далекого Исаакиевского собора. Под большим кругом сиял меньший по размеру, только вверх ногами, от которого отходили радужные лучи. Затем вся картина стала переливаться всеми цветами радуги и растаяла.
Тем же летом мираж наблюдала вся семья Комаровых с чердака дачного дома в поселке Васкелово. Душный вечер не принес облегчения, и поэтому они решили всей семьей лечь спать на сеновал. Окна и двери чердака были широко раскрыты, и в синей дымке хорошо просматривался весь горизонт. На западе горизонт вдруг стал необычно синеть, и вскоре над макушками деревьев образовалась четкая синяя полоса, а чуть выше над ней появился синий поселок. С синими двухэтажными домами, улицами, небольшим озерцом с нависшими над ним кустами и деревьями. Картина отнюдь не была застывшей - по улицам ездили машины и неторопливо ходили люди.
Предшествующее тому лето тоже не обошлось без миражей. Галина Сергеевна И. и Анна Ивановна Ф. наблюдали почти мистический мираж из окон своего дома с седьмого этажа. Дом Галины Сергеевны находится на улице Композиторов, а окна выходят в сторону Парголова. Дамы пили чай и слушали музыку Чайковского. Первой обратила внимание на горизонт хозяйка квартиры. Там появилось легкое золотистое облачко. Затем его сменила серая полоса, над которой появились... кресты и надгробия. Позднее зазеленела длинная аллея с елями, крестами и серым склепом. К счастью наблюдательниц, картина была размытой и недолгой, продержавшись где-то около минуты, после чего быстро растаяла. Дольше всех в небе задержался серый, полуразвалившийся склеп. Обе дамы отнюдь не ударились в мистику и не стали просить небеса о пощаде. Но музыку Чайковского все-таки слушать расхотелось...