Világító felhők | MCSE

Világító felhők

Éjszakai világító felhők

 

A jelenség (angol nevének −
noctilucent cloud − rövidítése NLC ) elsősorban az 50-65 fokos szélességek
közti régió jellemző látványossága, ám az elmúlt évtizedekben egyre gyakrabban
számoltak be jóval délebbi helyeken történt megjelenéséről. Hazánkban sem
mondható túlzottan ritka vendégnek már, habár igazán erős fényű NLC évente csak
1-2 alkalommal fordul elő.

  
A világító felhők észlelésének időszaka a nyár, hazánkban júniustól
augusztusig láthatunk alkonyat után 30−60 perccel (illetve hajnal előtt
ugyanúgy) megjelenő kékesfehér, ezüstös fehér, néha sárgásfehér árnyalatú, az
égbolt háttérfényénél minden esetben világosabb felhőket. A mezoszféra felső
határán alakulnak ki, kb. 85
km magasságban. Akkor válnak láthatóvá, ha a Nap a
látóhatár alatt van 6−16 fokkal, s eközben a mezoszférát még/már éri napfény,
és a szürkületben néhány fényesebb csillag is látható.

  
Először 1885. június 8-án észlelték a jelenséget (T.W. Backhause
Kissingenben), mégpedig a Krakatau vulkán 1883-as hatalmas kitörését követően.
Az első fényképeket 1889-ben Otto Jesse készítette a berlini
csillagvizsgálóból, ő adta a jelenségnek a „Leuchtende Nachtwolken” azaz
éjszakai világító felhő elnevezést. Éveken át figyelte az NLC-ket, s az idő múlásával
intenzitásuk csökkenéséről számolt be, végül 1894-től eltűnt a jelenség. A
Krakatau kitörésekor a magaslégkörbe (kb. 80 km-re) jutó vízpára volt az akkori
NLC-k egyik kiváltó oka, bár Jesse még vulkáni gázokat feltételezett a jelenség
mögött. Alfred Wegener volt az első, aki feltételezte (1912-ben), hogy vízjég
alkotja az éjszakai világító felhőket. Megfigyelték azt is, hogy 1910-ben, a
Halley-üstökös visszatérte idején is megnövekedett az NLC-k száma. Később
kiderült, hogy gyakoriságukban a napciklus is nyomot hagy. Napfoltminimum
idején gyakoribb az erős fényű, nagy kiterjedésű NLC-k megjelenése.

  
A digitális fotózásnak és az internetnek köszönhetően ma már világszerte
sok ezren követik az NLC-k alakulását, legnagyobbrészt Európa és Amerika területén.
Nem csupán az északi féltekén van jelen a látványosság, a déli félteke nyarát
is végigkíséri, azonban ne feledjük, hogy az érintett déli földrajzi
szélességeken nagyon kevés lakott település van.

    Az
NLC-k a mezoszféra felső határrégiójában, mintegy 80−85 km magasságban
helyezkednek el. A mezoszféra bolygónk egyik legszárazabb légköri rétege,
mindössze 3-4 milliomod rész vízmolekula található itt. A víz lehetséges
forrása akár földi, akár világűri eredetű is lehet. Az utóbbi évtizedekben az
űrhajózás is hozzájárult az NLC-k gyakoriságának, intenzitásának növekedéséhez.
A felbocsátott űrjárművek rakéta-hajtóanyagának égésekor víz is keletkezik, s
ez a víz a felbocsátás során eljut a mezoszférába.

  
A mezoszféra legfelső részén a nyári hőmérséklet akár -160°C-ra is
süllyedhet, ez rendkívül kis páratartalom mellett is segíti az NLC-k
kialakulását. Miért éppen nyáron látjuk e tüneményeket? A troposzféra és a
mezoszféra hőmérséklete közt fordított az arányosság − vagyis ha nekünk idelenn
jócskán izzad a homlokunk, odafenn akkor van a leghidegebb.

  
Már néhány fok eltérés a mezoszféra hőmérsékletében is hatással van az
NLC kialakulására! Ezt bizonyítja, hogy a mezoszférában körbefutó gravitációs
hullámzás is befolyással bír rá: a gravitációs hullámok hegyei és völgyei
néhány órás eltéréssel követik egymást, hullámhosszuk itt 600−1000 km, az NLC-k
e hullámok hidegebb (mindössze 6−10 °C a különbség) oldalán alakulnak ki. (A
légköri gravitációs hullámok esetében a felhajtóerő és a gravitáció hatása
érvényesül: a felszín közelében alakulnak ki, ha a nyugodtan áramló
légrétegeket valami „felzavarja”, pl. magashegységek, zivatarrendszerek. A
felzavart rétegek hullámait aztán a szélrendszerek hajtják, ahogy a tavak
felszínén kialakuló hullámokat a felszíni szél. A magasság növekedésével a
hullámhossz is növekszik, amire a mezoszféra felső részébe is átterjed a
hullámzás, már akár 1000 km
is lehet.)

    A
nyári időszakban lehűlő mezoszféra lehet tehát alkalmas az NLC-k létrejöttére.
Mint tudjuk, a felhők kialakulásához kondezációs magvakra is szükség van − a mi
esetünkben ezt mikrometeorok, kozmikus por jelenti, legalábbis nagyrészt,
időnként azonban a felszíni jelenségek révén is kerülhet mikroméretű szemcse a
mezoszférába. A kondenzmagok kozmikus eredetét támogatja az is, hogy a nyári
mezoszferikus hőmérsékleti minimum egybeesik a nyári meteorzáporok idejével is,
amikor a légkörbe hulló mikrometeorok száma is megugrik, így a két hatás
együttes érvényesülése nagyban hozzájárul a világító felhők létrejöttéhez. (A
déli félteke NLC-szezonja is köthető meteorrajokhoz.) A kifagyó víz kb. 0,1−0,3
mikrométer átmérőjű jégkristályokat alkot a mezopauza környékén (85−90 km),
ideális esetben elégendőt a felhővé váláshoz; majd ez a jégkristály-felhő
lassan süllyedni kezd, s valahol úgy 80 km magasságban már túl „meleg” lesz a felhő
fennmaradásához, itt feloszlik. A felhő kifejezés az NLC esetében nem egészen
egyezik a jól ismert troposzferikus felhők fogalmával: az NLC rendkívül ritka
(még legsűrűbb részeiben sincs köbcentiméterenként 1 jégkristálynál több, a
jellemző ennek a tizede), viszont a nagy kiterjedése miatt felhőnek észleljük.
A réteg maga néhány száz métertől maximum 2 km-ig terjedhet, a magassággal a
felhő ritkul.

  
A földi észleléseket 2007-től műholdas mérések is kiegészítik, az AIM
nevű szonda kimondottan az NLC-k megfigyelése céljából készült. Ha a
troposzférában emelkedik a hőmérséklet, a mezoszféra egyúttal hűl. Ha növekszik
az üvegházhatás, ez a jelenség fokozódhat − azért bocsátották fel az AIM
szondát, hogy segítse feltárni az összefüggéseket. A hőmérséklet emelkedése
önmagában bizonyosan nem lehet elegendő az NLC-k megjelenéséhez, hiszen ha így
volna, akkor pl. a középkori klímaoptimum idején is kellett volna látni NLC-t,
ennek azonban sehol nincs nyoma a feljegyzésekben.

  
Az NLC kékes színét annak köszönheti, hogy az általa visszavert napfény
áthalad a sztratoszféra ózonrétegén, s ekkor a vörös árnyalatok kiszóródnak a
színéből. Ritkán, egészen a látóhatár közelében lévő NLC-n észlelhetünk egyéb
színeket is, leginkább aranysárgás, sárgásfehér illetve türkizes árnyalatokat.

  
Hazánk felett a tapasztalatok szerint júniustól augusztusig láthatunk
alkalmanként NLC-t, legnagyobb gyakoriságuk a napfordulót követő 1-2 hétben
van. 2007-től figyeljük rendszeresen őket, bár korábban is voltak észlelések.
Ha egy hazai NLC-t egy északabbi észleléssel hasonlítunk össze, a
legszembetűnőbb különbség a felhő égbolton látszó kiterjedésében van – északon
aki a felhő „alatt” tartózkodik, akár a teljes égbolton láthat NLC-t, míg mi
csak az északi látóhatár feletti 5-20 (nagyon ritkán 30) fokos régióban.

Az NLC-k osztályozását az 1960-as
években vezették be, eszerint négyféle alapvető formatípust különböztethetünk
meg:

 

fátyol − ez leginkább csak az
égbolt kékesfehér fénylését jelenti, észleléskor bizonytalan, hogy NLC-t
látunk-e egyáltalán;

sávos − elmosott vagy éles
határvonalú csíkokból áll, e csíkok akár keresztezhetik is egymást;

hullámos − ez a legjellegzetesebb
NLC forma, az „undulatus” típusú normál felhőkhöz hasonló, azonban finomabb
rajzolatú, néha a hullámok rácsot alkotva halászhálóhoz hasonló alakzatba
állnak;

csavarodott − örvényszerű,
csavart mintázat, rendezetlenül kanyargó sávokból

 

A fentiek legtöbbször kombináltan
jelentkeznek.

 

Az NLC-t fényesség szerint is
osztályozzuk, 1-től 5-ig terjedő skálán, ahol az 1 az éppen észlelhető, míg az 5 a rendkívül fényes.
Tapasztalatok szerint hazánkban a 2-3-as fényesség a szokványos, habár mind
2007-ben, mind 2009-ben volt egy-egy 5-ös fényerejű világító felhő is.

  
NLC-t fotózni olyan fényképezőgéppel lehet, amelyen van hosszabb
expozícióra is lehetőség. A nagyon fényesekhez elég 1-2 másodperc, de a
halványabbak 15-30 másodperces felvételeken mutatnak jól. Fontos eszköze az NLC
észlelőnek a binokulár is. Ha ilyen műszerrel szemléljük, az NLC
részletgazdagabb lesz, míg a normál felhő elmosódottabb. Lehetőleg
fényszennyezéstől mentes helyen próbáljunk NLC-t észlelni, hiszen a kis látóhatár
feletti magasság és a gyengébb fényesség miatt a látvány elveszhet egy város
fényszennyezett égboltján.