Необычный свет в небе или свечение морской воды иногда кажутся загадочными, но у большинства таких явлений есть физическое или биологическое объяснение. Одни связаны с тем, как солнечный свет проходит через кристаллы льда, другие — с электрическими разрядами, движением заряженных частиц или работой живых организмов. Разобраться помогает не только название явления, но и условия, при которых его можно увидеть.
Слово «редкое» здесь не всегда означает, что явление происходит лишь раз в столетие. Оно может регулярно возникать в определённом регионе, но быть незаметным из других мест или появляться только при коротком сочетании погоды, сезона и освещения. Ниже собраны природные явления разных типов и объяснения того, как они устроены.
Что значит «редкое природное явление»
У явлений природы нет единого официального списка, в котором каждому присвоена категория редкости. Например, гало вокруг Солнца можно наблюдать во многих местах, если в облаках есть подходящие ледяные кристаллы. Но жители районов с частой облачностью могут увидеть его чаще, чем люди, живущие в сухом климате. Поэтому редкость зависит и от условий, и от того, насколько легко человеку заметить событие.
Необычный вид сам по себе не доказывает, что наблюдатель столкнулся с чем-то неизвестным науке. Световые дуги, цветные облака и вспышки над грозой нередко получают эффектные названия, хотя их возникновение объясняется известными процессами. При этом отдельные механизмы могут изучаться дальше: объяснить общий принцип явления не всегда означает точно предсказать каждый случай.
Необычные явления в атмосфере
Серебристые облака на большой высоте
Серебристые, или ночные светящиеся, облака видны в сумеречном небе, когда поверхность Земли уже находится в темноте, а верхние слои атмосферы ещё освещены Солнцем. Они расположены гораздо выше обычных облаков — примерно на высоте 80–85 километров. Их частицы состоят преимущественно из крошечных кристаллов льда, которые рассеивают солнечный свет и кажутся голубовато-серебряными.
Для наблюдателя важны сразу несколько условий: сезон, широта, чистое небо и правильное положение Солнца за горизонтом. Поэтому эти облака заметны не каждую ночь и чаще наблюдаются в высоких широтах в тёплое время года. Их появление изучают, в частности, чтобы лучше понимать процессы в верхней атмосфере. Это не то же самое, что обычные перистые облака: последние находятся намного ниже и освещаются иначе.
Гало и цветные дуги вокруг Солнца
Гало — световое кольцо или его часть вокруг Солнца, а иногда и Луны. Оно возникает, когда свет преломляется и отражается в ледяных кристаллах высоких облаков. Самый известный вариант — круг радиусом около 22 градусов от источника света; иногда наблюдателю видна только яркая дуга, а не целое кольцо.
С гало часто путают другие атмосферные цветовые эффекты. Например, так называемая «огненная радуга» не является ни огнём, ни обычной радугой: это цветная дуга, появляющаяся при преломлении света в плоских шестиугольных ледяных кристаллах перистых облаков. Для неё нужны подходящая высота Солнца над горизонтом и правильная ориентация кристаллов. Смотреть на Солнце напрямую опасно, поэтому наблюдать такие явления следует только рядом с закрытым зданием или другим предметом, заслоняющим солнечный диск.
Спрайты над грозами
Спрайт — краткая вспышка света в верхней атмосфере над мощной грозовой системой. Она связана с сильным электрическим разрядом внутри или между облаками и землёй, который изменяет электрическое поле над грозой. Вспышки обычно очень короткие и происходят высоко над облаками, поэтому с поверхности их легко не заметить.
Спрайты могут иметь красноватый цвет и форму, напоминающую столбы, нити или медузу. Это не молнии, которые поднимаются от грозы вверх в обычном смысле, а отдельные электрические явления в разреженном воздухе. Их чаще фиксируют специальными камерами и приборами, чем наблюдают невооружённым глазом. Изучение таких вспышек помогает исследовать электрические процессы, связывающие грозы с верхними слоями атмосферы.
Явления, связанные с землёй и водой
Вулканические молнии
Во время некоторых мощных извержений в облаке пепла возникают электрические разряды. Частицы пепла, льда и обломки вулканической породы сталкиваются и перемещаются в потоках газа, из-за чего электрический заряд распределяется неравномерно. Когда разность зарядов становится достаточно большой, воздух может пробиться разрядом — так появляется молния.
Вулканическая молния не является неизбежной частью каждого извержения. Её появление зависит от состава и плотности выброса, влажности, размера частиц и других условий. Вспышки могут освещать облако пепла, но наблюдать их рядом с вулканом опасно: само извержение угрожает горячими газами, пеплом, обломками и резкими изменениями погоды. Такие явления изучают по наблюдениям с безопасного расстояния и с помощью приборов.
Свечение морской воды
Море иногда светится голубым или зеленоватым цветом, когда в воде присутствуют биолюминесцентные организмы. Один из возможных участников такого свечения — некоторые виды одноклеточного планктона, включая динофлагелляты. Их свет возникает в результате химических реакций внутри клеток; у ряда видов вспышка может запускаться механическим воздействием, например движением воды.
Свечение не означает, что вся вода в море светится постоянно. Оно зависит от присутствия организмов, их количества, состояния воды и условий наблюдения, а заметнее всего бывает в темноте. Цвет и яркость могут различаться, поэтому не всякая светящаяся полоса у берега имеет одну и ту же причину. Не следует собирать неизвестные организмы или пробовать воду: внешний вид не позволяет надёжно определить её безопасность.
Сравнение явлений
Таблица показывает, что похожее впечатление — например, яркая вспышка или необычный цвет — может возникать по совершенно разным причинам. Условия помогают отличить один тип явления от другого, но сами по себе не заменяют наблюдений и измерений.
| Явление | Основная причина | Когда его можно заметить |
|---|---|---|
| Серебристые облака | Солнечный свет рассеивается на ледяных частицах в верхней атмосфере | В сумерках, чаще в высоких широтах и в подходящий сезон |
| Гало | Преломление и отражение света в кристаллах льда | При наличии высоких ледяных облаков и источника света |
| Спрайты | Краткий электрический разряд над грозовой системой | Во время сильных гроз; часто требуется камера |
| Вулканические молнии | Разделение электрических зарядов в выбросе пепла и частиц | При некоторых мощных извержениях |
| Свечение моря | Биохимические реакции у некоторых водных организмов | В тёмное время при наличии светящихся организмов |
Как наблюдать необычные явления безопасно
Лучше всего начинать с наблюдений, которые не требуют приближаться к опасному месту. Для атмосферных явлений полезно записать дату, время, направление, состояние облаков и положение Солнца. Фото может помочь сравнить увиденное с известными оптическими эффектами, однако камера иногда меняет цвета и яркость. Поэтому описание условий важнее, чем попытка сразу дать явлению громкое название.
- Не смотрите прямо на Солнце, даже если рядом с ним видна цветная дуга или кольцо.
- Не приближайтесь к извержениям, грозам, пожарам и другим опасным событиям ради фотографии.
- Не входите в воду и не касайтесь неизвестных организмов только потому, что они светятся.
- Отмечайте, что именно наблюдали: форму, цвет, продолжительность и погодные условия.
Если явление повторяется в одном месте, наблюдения полезно сравнивать в разные дни и сезоны. Это помогает отделить устойчивую закономерность от случайного совпадения. Например, цветная дуга в облаках может появляться при подходящем освещении, а свечение воды зависит от организмов и движения воды. Чем точнее записаны условия, тем полезнее сведения для дальнейшего объяснения.
Частые вопросы
Редкое явление обязательно означает неизвестное науке?
Нет. Многие редкие для конкретного наблюдателя события хорошо изучены, но возникают только при особом сочетании условий. Например, гало связано с ледяными кристаллами в атмосфере, а биолюминесценция — с процессами в живых организмах. Необычность внешнего вида сама по себе не доказывает, что явление загадочное или сверхъестественное.
Можно ли по фотографии точно определить явление?
Не всегда. Камера может усиливать цвета, менять контраст и не передавать реальные размеры, а похожие световые эффекты возникают по разным причинам. Для надёжного объяснения важны место, время, погода, направление наблюдения и то, как долго длилась вспышка или свечение. Фотография — полезная часть наблюдения, но не всегда достаточное доказательство.
Почему одно и то же явление в разных местах встречается с разной частотой?
Потому что отличаются климат, широта, сезонность и доступность подходящих условий. Кроме того, многие явления короткие или происходят высоко над землёй, поэтому их легко пропустить. Наблюдатели и приборы тоже распределены неравномерно: там, где чаще ведут наблюдения, события чаще попадают в записи. Поэтому оценивать редкость лучше с уточнением места и условий.
Главное
Редкие природные явления показывают, как взаимодействуют свет, электричество, лёд, вода и живые организмы. Чтобы объяснить увиденное, полезно выяснить, где и когда оно произошло, какие условия были вокруг и как долго оно продолжалось. Большинство описанных эффектов имеет понятные механизмы, хотя детали отдельных случаев продолжают изучать. Внимательное и безопасное наблюдение помогает отличать реальное явление от ошибочного впечатления.