Tęczowy znak na niebie, czyli iryzujący pileus

Kilka dni temu w sieci pojawił się film z Kostaryki, przedstawiający owalną chmurę mieniącą się kolorami nad chmurą o budowie pionowej, prawdopodobnie Cumulusem congestusem.

Iryzujący Cumulus congestus zaobserwowany nad Kostaryką. (csmonitor.com)

Iryzujący pileus zaobserwowany nad Kostaryką. (csmonitor.com)

Wiele osób obserwujących to zjawisko (link 1; link 2) mogło potraktować to jak znak od Boga, a jeszcze inni zaczęli zaczęli zastanawiać się nad teoriami spiskowymi. Zjawisko, jakie pojawiło się w Kostaryce, nie jest zarówno niczym nowym jak i niczym nadzwyczajnym. W skrócie: na filmie możemy ujrzeć iryzującą chmurę pileus.

Chmura pileus powstaje w wyniku oddziaływania silniejszego prądu wstępującego, który związany jest z rozwojem chmury Cumulus mediocris, congestus czy Cumulonimbus calvus.

Chmura pileus (fot. Roger Edwards)

Chmura pileus (fot. Roger Edwards)

Czasami zdarza się, że pileus może uformować się nawet w rejonie tropopauzy. Prąd wstępujący chmury o budowie pionowej powoduje, że warstwy powietrza znajdujące się nad nim zostają wypchnięte do góry i zaczynają się adiabatycznie ochładzać (bez wymiany ciepła z otoczeniem). Jeśli warstwa ta jest dość wilgotna, w pewnym momencie następuje jej kondensacja (przejście pary wodnej ze stanu gazowego w stan ciekły) i pojawia się chmura pileus, zbudowana z kropelek wody lub kryształków lodu. Chmura ta występuje w postaci czapy (może być kilkuwarstwowa) i znajduje się nad wierzchołkiem górnej części chmury pionowej, a czasami zdarza się że przez nią przenika. Pileus jest stosunkowo nietrwały (szczególnie jeśli powstał w dolnej lub środkowej troposferze) i często ustępuje wraz z dalszym rozwojem chmury pionowej [1].

Pileus może zacząć iryzować, ze względu na zjawisko dyfrakcji fal świetlnych na kropelkach wody lub kryształkach lodu. Zjawisko to polega na ugięciu fali świetlnej w wyniku trafienia na przeszkodę, w tym przypadku „produkty” kondensacji pary wodnej.

Zjawisko dyfrakcji (schoolphysics.co.uk)

Zjawisko dyfrakcji (schoolphysics.co.uk)

Ugięcie następuje na ich krawędziach bądź w ich pobliżu ze względu na to, że fala świetlna przechodzi przez wąskie szczeliny znajdujące się między kropelkami wody lub kryształkami lodu. Pojawia się zabarwienie, które jest zależne od rozmiarów hydrometeorów jak i długości padającej fali. Generalnie w przypadku dłuższych fal obserwuje się większe ugięcie, niż w przypadku fal krótkich, ale te z kolei padają pod większym kątem do przeszkód niż fale długie. Najsilniejsza iryzacja występuje, gdy kropelki wody lub kryształki lodu są dość małe i podobnej wielkości. Z tego typu hydrometeorów zbudowany jest pileus, dlatego też może nawet całkowicie iryzować. [2] [3] [4].

W Internecie można spotkać sporo przypadków iryzujących pileusów, co w gruncie rzeczy wygląda dość efektownie. Wystarczy wpisać w przeglądarkę internetową np. „pileus cloud iridescence”. Przykłady: (1) (2) (3).

Więcej ciekawych informacji dotyczących tego typu chmur można znaleźć poniżej:

[1] http://www.atoptics.co.uk/fz503.htm

[2] Greenler R., „Tęcze, glorie i halo, czyli niezwykłe zjawiska optyczne w atmosferze”, Prószyński i S-ka, Warszawa 1998.

[3]http://www.uj.edu.pl/c/document_library/get_file?uuid=5c6a0292-96d9-43c6-a573-d96397d015a2&groupId=5046939

[4] http://cimss.ssec.wisc.edu/wxwise/class/iredsnce.html

Ten wpis został opublikowany w kategorii News. Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.