Как формируются перламутровые облака и некоторые их особенности

Перламутровые облака, которые по-научному называют полярными стратосферными (Polar stratospheric clouds / PSC) - редкое и красивое явление, которое иногда путают с полярным сиянием, и с которым они не имеют ничего общего. Они возникают в нижней стратосфере, то есть гораздо выше других типов облачности, в среднем на высоте от 15 до 27 километров.

Условия для образования облаков на этой высоте крайне неблагоприятны: воздух здесь слишком сухой и чистый, а уровень атмосферного давления слишком низкий, так что присутствующие в незначительных количествах следы водяного пара не конденсируются даже при существенных отрицательных (-50 °С и ниже) температурах. Поэтому долгое время механизм образования перламутровых облаков оставался неясен.

В наше время считается, что причиной возникновения таких облаков является присутствие в верхних слоях атмосферы крошечных капелек (в форме аэрозоля) серной и азотной кислоты: первая попадает в атмосферу преимущественно в результате вулканической деятельности, вторая образуется из атмосферного азота, к примеру, во время вспышек молний. Капельки кислоты связывают воду из атмосферы в составе тригидрата азотной кислоты или раствора серной кислоты в воде, в результате чего капельки растут в размерах и становятся видимыми. Этот процесс начинается обычно при температуре ниже -78 °С, а потому происходит преимущественно в холодных околополярных областях в зимний сезон (в средних широтах перламутровые облака возникают крайне редко, хотя иногда наблюдаются).

В некоторых случаях перламутровые облака образуются также из чистой воды. По наиболее распространённой теории, водяные пары попадают в верхние слои атмосферы в случае, когда сильный ветер огибает горную гряду. В результате образуются своего рода ударные волны, забрасывающие насыщенные водяными парами слои воздуха туда, куда обычно они не попадают.

Установлено также, что стратосферные облака влияют на концентрацию озонового слоя, ускоряя в некоторых случаях его локальное разрушение. Ледяные кристаллы этих облаков служат поверхностью для химических реакций, которые высвобождают хлор и бром из удерживающих их соединений, и эти активные атомы разрушают молекулы озона в приполярных регионах планеты.

Причудливый цвет перламутровых облаков, давший им своё название, объясняется сложным рассеянием света и дифракцией в таких кислотно-водяных капельках, размер которых составляет менее 1 микрометра. Так как облака находятся на большой высоте, солнце освещает их даже тогда, когда находится за горизонтом относительно наблюдателя на поверхности (т.е. перед рассветом или после заката). Именно в таких условиях облака предстают во всей своей красе: днём они представляют собой маловыразительную лёгкую белесую дымку и не особо примечательны.