เมฆ Noctilucent ก่อตัวที่ระดับความสูงเท่าใด เมฆกลางคืนเป็นปรากฏการณ์ที่หายากหรือไม่? คุณสมบัติและประเภท

เมฆกลางคืน- นี่คืออะไร.

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับเมฆ Noctilucent

เมฆ Noctilucent ถูกพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2428 ก่อนหน้านี้ยังไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับเมฆ Noctilucent ผู้ค้นพบเมฆ Noctilucent คือ V.K. Tserasky รองศาสตราจารย์ส่วนตัวของมหาวิทยาลัยมอสโก เขาสังเกตเห็นเมฆที่สว่างไสวในวันที่ 12 มิถุนายน พ.ศ. 2428 เมื่อเขาสังเกตเห็นเมฆสว่างผิดปกติซึ่งปกคลุมช่วงพลบค่ำในท้องฟ้าก่อนรุ่งสาง นักวิทยาศาสตร์เรียกพวกมันว่าเมฆเรืองแสงยามค่ำคืน นักวิทยาศาสตร์รู้สึกประหลาดใจเป็นพิเศษกับความจริงที่ว่าเมฆโดดเด่นอย่างสว่างไสวตัดกับพื้นหลังของช่วงพลบค่ำ และหายไปอย่างสิ้นเชิงเมื่อพวกมันไปเกินขอบเขตของมัน เขากังวลเรื่องนี้มากเพราะว่าถ้าไม่สามารถมองเห็นได้ พวกมันก็สามารถดูดซับแสงดาวและบิดเบือนผลลัพธ์ของการวัดโฟโตเมตริกได้ แต่การตรวจวัดเมฆส่องสว่างครั้งแรกแสดงให้เห็นว่าเมฆเหล่านี้โปร่งใสมากและไม่ทำให้แสงของดวงดาวอ่อนลงอย่างเห็นได้ชัด เมฆ Noctilucent ก่อตัวที่ระดับความสูงตั้งแต่ 73 ถึง 97 กม. โดยมีการกระจายสูงสุดที่ 83-85 กม. เมื่ออุณหภูมิลดลงเหลือ 150-165 K แม้ว่าปรากฏการณ์นี้จะเป็นบรรยากาศ แต่ในอดีตการศึกษาของมันก็ถือเป็นดาราศาสตร์เนื่องจาก ทั้งบรรทัดปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศของเรานั้นเชื่อมโยงกับกระบวนการที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งด้วย ฝนดาวตก- นอกจากนี้ การศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่นยังเชื่อมโยงกับการศึกษาบรรยากาศของเราเองอย่างแยกไม่ออก นอกจากนี้ เมฆ noctilucent ไม่เหมือนเมฆอื่นๆ ที่ถูกสังเกตในเวลากลางคืน และการสังเกตและการบันทึกลักษณะที่ปรากฏของพวกมันสามารถดำเนินการไปพร้อมๆ กับการสังเกตปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์หรือวัตถุอื่น ๆ

เมฆกลางคืนสามารถสังเกตได้ตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงตุลาคมในซีกโลกเหนือ และตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงเมษายนในซีกโลกใต้ แต่ส่วนใหญ่มักพบในซีกโลกเหนือตั้งแต่ปลายเดือนพฤษภาคมถึงกลางเดือนสิงหาคม (สูงสุดในเดือนมิถุนายนถึงกรกฎาคม) ในซีกโลกใต้ในช่วงฤดูหนาว

ช่วงการสังเกตถูกจำกัดอยู่ที่ละติจูด 50 ถึง 65 องศา แต่มีกรณีที่พบไม่บ่อยนักในการสังเกตที่ละติจูดต่ำกว่า - สูงถึง 45 องศา ในหนังสือของ V.A. Bronshten “เมฆ Noctilucent และการสังเกตการณ์” ให้ข้อมูลจากแคตตาล็อกของเมฆ Noctilucent ที่รวบรวมโดย N.P. Fast จากการสังเกตการณ์ในปี 1885-1964 แค็ตตาล็อกนี้ให้การกระจายจุดสังเกตตามละติจูดดังต่อไปนี้:

ละติจูด............................ 50...... 50-55..... 55-60..... 60 หมายเลข ของการสังเกต (%)....... ..3.8 ......28.1 ......57.4 ......10.8

เหตุผลนี้คืออะไร? ในเวลานี้ มันอยู่ในละติจูดเหล่านี้ที่มีการสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยสำหรับการมองเห็น เนื่องจากที่ละติจูดเหล่านี้ในเวลานี้ที่ดวงอาทิตย์แม้ในเวลาเที่ยงคืน ก็ลงมาตื้น ๆ ใต้ขอบฟ้า และกับพื้นหลังของท้องฟ้าพลบค่ำที่สวยงาม สังเกตการก่อตัวของสีเงินซึ่งมีโครงสร้างชวนให้นึกถึงเมฆเซอร์รัสสีอ่อน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากส่วนใหญ่เรืองแสงด้วยแสงสะท้อนของดวงอาทิตย์ แม้ว่ารังสีบางส่วนที่พวกมันส่งไปอาจถูกสร้างขึ้นในกระบวนการเรืองแสง ซึ่งเป็นการปล่อยพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์อีกครั้งที่ความยาวคลื่นอื่น เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น รังสีของดวงอาทิตย์จะต้องส่องไปยังเมฆที่สว่างไสว รู้จักพวกเขา ความสูงเฉลี่ยข้างบน พื้นผิวโลกโดยสามารถคำนวณได้ว่าการจุ่มดวงอาทิตย์ไม่ควรเกิน 19.5 องศา ในเวลาเดียวกัน หากดวงอาทิตย์จมลงน้อยกว่า 6 องศา ดวงอาทิตย์ก็ยังสว่างเกินไป (พลบค่ำกลางอากาศ) และเมฆอาจไม่สามารถมองเห็นได้ในท้องฟ้าที่สว่างสดใส ดังนั้นเงื่อนไขที่ดีที่สุดสำหรับการสังเกตเมฆ noctilucent สอดคล้องกับเวลาของสิ่งที่เรียกว่าพลบค่ำในการเดินเรือและทางดาราศาสตร์และยิ่งพลบค่ำเหล่านี้นานเท่าไรก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นเท่านั้น เงื่อนไขดังกล่าวเกิดขึ้นในช่วงฤดูร้อนที่ละติจูดกลาง บริเวณละติจูดกลางตั้งแต่ปลายเดือนพฤษภาคมถึงกลางเดือนสิงหาคม มักพบเห็นเมฆกลางคืนบ่อยที่สุด จริงอยู่ที่ความบังเอิญนี้เป็นเรื่องบังเอิญล้วนๆ ที่จริงแล้ว เมฆกลางคืนก่อตัวขึ้นอย่างแม่นยำในฤดูร้อนและในละติจูดกลาง เพราะในเวลานี้ที่ละติจูดเหล่านี้ มีการเย็นลงอย่างมากในมีโซพอส และ เงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อสร้างผลึกน้ำแข็ง

ข้อสันนิษฐานแรกเกี่ยวกับธรรมชาติของเมฆกลางคืนเกี่ยวข้องกับการปะทุของภูเขาไฟกรากะตัวเมื่อวันที่ 27 สิงหาคม พ.ศ. 2426 ในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 20 L.A. Kulik นักวิจัยเกี่ยวกับอุกกาบาต Tunguska อันโด่งดัง ได้เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับอุกกาบาตสำหรับการก่อตัวของเมฆ noctilucent Kulik ยังเสนอว่าไม่เพียงแต่อุกกาบาตขนาดยักษ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุกกาบาตธรรมดาด้วยที่เป็นแหล่งกำเนิดของการก่อตัวของเมฆที่ส่องสว่างในเวลากลางคืน สมมติฐานดาวตกได้รับความนิยมมาเป็นเวลานาน แต่ไม่สามารถตอบคำถามหลายข้อได้:

• เหตุใดจึงปรากฏในช่วงระดับความสูงที่แคบโดยมีค่าเฉลี่ย 82-83 กิโลเมตร
• เหตุใดจึงพบพวกมันได้เฉพาะในฤดูร้อนและละติจูดกลางเท่านั้น?
• ทำไมพวกเขาถึงมีลักษณะ โครงสร้างที่ดีคล้ายกับโครงสร้างของเมฆเซอร์รัสมากใช่ไหม?

คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ทั้งหมดได้รับจากสมมติฐานเรื่องการควบแน่น (หรือน้ำแข็ง) สมมติฐานนี้ได้รับการพิสูจน์อย่างจริงจังในปี 1952 ในงานของ I.A. Khvostikov ซึ่งดึงความสนใจไปที่ความคล้ายคลึงภายนอกของเมฆ noctilucent และ cirrus เมฆเซอร์รัสประกอบด้วยผลึกน้ำแข็ง I.A. Khvostikov เสนอว่าเมฆกลางคืนมีโครงสร้างเดียวกัน แต่การที่ไอน้ำจะควบแน่นเป็นน้ำแข็งก็เป็นสิ่งจำเป็น เงื่อนไขบางประการ- ในปี พ.ศ. 2501 V.A. บรอนชเตนให้คำอธิบายถึงผลกระทบตามฤดูกาลและผลกระทบแบบละติจูดของการปรากฏตัวของเมฆกลางคืน โดยที่เมฆนั้นอยู่ที่ละติจูดกลางใน เวลาฤดูร้อนในช่วงมีโซพอส อุณหภูมิจะลดลงเหลือค่าที่ต่ำมากที่ 150-165 K ดังนั้นสมมติฐานของ I.A. Khvostikov เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการก่อตัวของเมฆ noctilucent ในบริเวณบรรยากาศนี้จึงได้รับการยืนยัน

จริงอยู่ที่นักวิจัยต้องเผชิญกับคำถามอีกข้อหนึ่ง: มีเช่นนั้นหรือไม่ ระดับความสูงมีไอน้ำเพียงพอที่จะก่อตัวเป็นเมฆ Noctilucent หรือไม่? งานของนักวิทยาศาสตร์ในพื้นที่นี้ให้ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิด ปริมาณไอน้ำสูงสุดที่ชัดเจนถูกกำหนดไว้ในเดือนกรกฎาคม-สิงหาคม และขั้นต่ำในเดือนมกราคม-กุมภาพันธ์ (ในซีกโลกเหนือ) นั่นคือความจริงของความชื้นที่เพิ่มขึ้นในฤดูกาลเหล่านั้น เหนือละติจูดเหล่านั้น และในระดับที่เมฆก่อตัวในเวลากลางคืน ข้อเท็จจริงนี้มีคำอธิบายง่ายๆ: ที่ระดับความสูงเหนือ 25-30 กิโลเมตรที่ละติจูดกลางในฤดูร้อน กระแสลมจากน้อยไปมากจะพาไอน้ำไปยังบริเวณมีโซพอส ที่นั่นไอน้ำจะแข็งตัว ก่อตัวเป็นเมฆที่มืดมิด การขาดจะได้รับการชดเชยด้วยไอน้ำที่ไหลเข้ามาใหม่จากด้านล่าง ที่ละติจูดอื่นและในฤดูกาลอื่น กระแสลมขาขึ้นจะไม่เกิดขึ้นหรือถูกระงับเนื่องจากไม่มีจุดเยือกแข็ง มีคำอธิบายอื่น ประกอบด้วยความจริงที่ว่าไอน้ำในระดับความสูงนั้นเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของอะตอมไฮโดรเจนที่บินเข้ามายังโลกจากดวงอาทิตย์ด้วยอะตอมออกซิเจน ชั้นบนชั้นบรรยากาศของโลก แนวคิดนี้แสดงโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวนอร์เวย์ L. Vegard ในปี 1933 และได้รับการพิสูจน์เชิงปริมาณในปี 1961 ในงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส C. de Tourville จริงอยู่ สมมติฐาน "ฝนสุริยะ" นี้มีจุดอ่อนและไม่สามารถอธิบายความชื้นที่เพิ่มขึ้นในเมโสพอสได้ครบถ้วน ใน ปีที่ผ่านมานักวิจัยบางคนได้เสนอแหล่งอื่นในการจัดหาไอน้ำให้กับเมโซพอส สมมติฐานนี้ได้รับการสนับสนุนโดยศาสตราจารย์แอล. แฟรงค์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐไอโอวา นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย V.N. Lebedinets และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ พวกเขาเชื่อว่าบริเวณมีโซพอสมีไอน้ำเพียงพอที่จะก่อตัวเป็นเมฆ noctilucent บนดาวหางขนาดเล็ก อนุภาคใดที่ทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสควบแน่นในการก่อตัวของเมฆ Noctilucent มีการตั้งสมมติฐานหลายประการ: อนุภาคของฝุ่นภูเขาไฟ, ผลึกเกลือทะเล, อนุภาคดาวตก สมมติฐานที่ว่าอนุภาคอุกกาบาตทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสควบแน่นถูกเสนอโดย L.A. Kulik ในปี 1926 ในสมมติฐานอุกกาบาต-อุกกาบาตของเขาเกี่ยวกับต้นกำเนิดของเมฆ noctilucent ในปี 1950 สมมติฐานนี้ได้รับการหยิบยกขึ้นมาอย่างอิสระอีกครั้งโดย V.A.

สมมติฐาน ต้นกำเนิดของจักรวาลนิวเคลียสการควบแน่นเป็นที่ต้องการในขณะนี้ ในความเป็นจริง การทำลายอุกกาบาตที่ทะลุชั้นบรรยากาศโลกและสังเกตได้ในรูปของอุกกาบาตนั้นส่วนใหญ่เกิดขึ้นเหนือมีโซพอส ที่ระดับความสูง 120-80 กม. การวิจัยแสดงให้เห็นว่าสสาร “ตกลง” บนโลกมากถึง 100 ตันทุกวัน และจำนวนอนุภาคที่มีมวล 10 กรัมที่เหมาะสมเป็นนิวเคลียสของการควบแน่นนั้นเพียงพอที่จะรับประกันการก่อตัวของเมฆ noctilucent มีการพยายามค้นหาความเชื่อมโยงระหว่างการปรากฏตัวของเมฆกลางคืนกับความรุนแรงของฝนดาวตก

โครงสร้างของเมฆ Noctilucent

ในปี พ.ศ. 2498 N.I. Grishin เสนอการจำแนกทางสัณฐานวิทยาของรูปแบบของเมฆ noctilucent ต่อมาเธอก็กลายเป็น การจำแนกประเภทระหว่างประเทศ- การรวมกันของรูปแบบต่างๆ ของเมฆ Noctilucent ทำให้เกิดประเภทหลักๆ ดังต่อไปนี้:

ประเภทที่ 1 เฟลอร์ เป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุดและสม่ำเสมอ เติมช่องว่างระหว่างรายละเอียดที่ซับซ้อนและตัดกันมากขึ้น และมีโครงสร้างหมอกและมีแสงสีขาวนวลที่นุ่มนวลพร้อมโทนสีน้ำเงิน

ประเภทที่สอง ลายทางคล้ายลำธารแคบ ๆ ราวกับถูกกระแสลมพัดพาไป มักอยู่เป็นกลุ่มหลายกลุ่ม ขนานกันหรือพันกันเป็นมุมเล็กน้อย ลายทางแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม - เบลอ (II-a) และกำหนดไว้อย่างชัดเจน (II-b)

ประเภทที่สาม คลื่นแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม หอยเชลล์ (III-a) - พื้นที่ที่มีการจัดเรียงแถบขนานแคบๆ ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนบ่อยครั้ง เช่น ระลอกคลื่นแสงบนผิวน้ำพร้อมกับลมกระโชกแรงเล็กน้อย สันเขา (III-b) มีสัญญาณของธรรมชาติคลื่นที่เห็นได้ชัดเจนกว่า ระยะห่างระหว่างสันเขาที่อยู่ติดกันนั้นมากกว่าระยะห่างของหอยเชลล์ 10–20 เท่า ส่วนโค้งคล้ายคลื่น (III-c) เกิดขึ้นจากความโค้งของพื้นผิวเมฆซึ่งถูกครอบครองโดยรูปแบบอื่น (ลายทาง, สันเขา)

ประเภทที่ 4 กระแสน้ำวนยังแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม กระแสน้ำวนที่มีรัศมีขนาดเล็ก (IV-a): ตั้งแต่ 0.1° ถึง 0.5° เช่น ไม่ใหญ่กว่าจานดวงจันทร์ พวกเขาโค้งงอหรือขดแถบหวีและบางครั้งก็มีไหวพริบสร้างวงแหวนที่มีพื้นที่มืดอยู่ตรงกลางชวนให้นึกถึงปล่องภูเขาไฟบนดวงจันทร์ หมุนวนในรูปแบบของการโค้งงออย่างง่ายของแถบตั้งแต่หนึ่งแถบขึ้นไปห่างจากทิศทางหลัก (IV-b) การปล่อยกระแสน้ำวนอันทรงพลังของสสาร "ส่องสว่าง" ห่างจากเมฆหลัก (IV-c) การก่อตัวที่หายากนี้มีลักษณะเฉพาะคือรูปร่างที่แปรผันอย่างรวดเร็ว

แต่แม้จะอยู่ในประเภทเดียวกัน เมฆ Noctilucent ก็มีความแตกต่างกัน ดังนั้นในเมฆแต่ละประเภท กลุ่มจึงได้รับการแยกแยะซึ่งบ่งบอกถึงโครงสร้างเฉพาะของเมฆ (แถบพร่ามัว ลายทางที่ชัดเจน สันเขา หงอน โค้งเป็นคลื่น ฯลฯ) คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของรูปแบบของแสงกลางคืนนี้ เมฆในหนังสือของ V.A. Bronshten "เมฆ Noctilucent และการสังเกตของมัน" โดยปกติ เมื่อสังเกตเมฆ noctilucent คุณจะเห็นรูปแบบและกลุ่มต่างๆ มากมายในคราวเดียว

ประเภทและวิธีการสังเกตเมฆ Noctilucent

การศึกษาเมฆ noctilucent จำเป็นต่อความเข้าใจอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการหมุนเวียนของชั้นบรรยากาศโลก รวมถึงกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นนอกโลกบนดวงอาทิตย์ เป็นไปได้ว่าสภาพอากาศบนโลกไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขในชั้นโทรโพสเฟียร์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับสถานะของชั้นบรรยากาศที่สูงกว่าด้วย การสังเกตการณ์เมฆกลางคืนนั้นแตกต่างกัน การจัดระเบียบ วิธีการ และการนำไปใช้งานขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ การสังเกตเมฆ Noctilucent ประเภทต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้:

• 1. การสังเกตโดยสรุปคือการสังเกตอย่างเป็นระบบในส่วนพลบค่ำโดยมีจุดประสงค์เพื่อสร้างการมีหรือไม่มีเมฆที่ส่องสว่างในเวลากลางคืน และหากมองเห็นได้ ให้บันทึกลักษณะเฉพาะบางประการ
• 2. ศึกษาโครงสร้าง สามารถทำได้ผ่านการสังเกตด้วยสายตา การถ่ายภาพ หรือการถ่ายภาพแบบไทม์แลปส์
• 3. ศึกษาการเคลื่อนที่ของเมฆกลางคืน ผลิตโดยการถ่ายภาพตามลำดับหรือโดยการถ่ายภาพสโลว์โมชั่น อาจจำเป็นต้องใช้กล้องสำรวจที่นี่
• 4. การกำหนดความสูง เพื่อแก้ไขปัญหานี้ คุณต้องถ่ายภาพเมฆในเวลากลางคืนในช่วงเวลาที่ตกลงไว้ล่วงหน้าจากจุดสองจุดซึ่งคั่นด้วยระยะทาง 20-0 กม. กล้องจะต้องเหมือนกันทั้งสองกรณี จำเป็น นาฬิกาที่แม่นยำ- ในการประมวลผลการสังเกต คุณจะต้องใช้จานสีพิเศษ
• 5. การวัดแสงและโพลาไรเมท ผลิตจากภาพถ่าย. แต่ในการทำงานเหล่านี้ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

สิ่งเหล่านี้คือข้อสังเกตประเภทหลัก งานข้างต้นบางส่วนสามารถดำเนินการได้โดยใช้ข้อสังเกตเดียวกัน ภาพถ่ายเดียวกันนี้สามารถใช้เพื่อศึกษาโครงสร้าง การเคลื่อนไหว การกำหนดความสูง และการวัดแสงของเมฆที่ส่องสว่างในเวลากลางคืน ผู้สังเกตการณ์สภาพอากาศสามารถถ่ายภาพเมฆ noctilucent ระหว่างการบันทึกได้ วิธีการสรุปเหมาะสมที่สุดสำหรับการสังเกตเมฆ Noctilucent แบบมือสมัครเล่น โดยเกี่ยวข้องกับการลาดตระเวนส่วนพลบค่ำ สถิติของเมฆกลางคืน คำอธิบายโครงสร้างและความสว่าง ในงานของฉัน ฉันใช้วิธีการสรุปในการสังเกตเมฆกลางคืนเป็นหลัก เพื่อศึกษาโครงสร้างของเมฆ Noctilucent ได้ใช้วิธีการถ่ายภาพ นอกจากนี้ยังวัดราบและความสูงของเมฆกลางคืนเหนือขอบฟ้าด้วย

เมื่อพระอาทิตย์ตกดินคุณจะเห็นสีสันและภาพที่แปลกประหลาดที่สุด บางครั้งความคิดก็เข้ามาในใจว่าถ้าคุณวาดสิ่งนี้ตามความเป็นจริง ผู้คนจะไม่เชื่อ - พวกเขาจะบอกว่าสิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น และศิลปินก็พูดเกินความจริงเกินจริง เราคุ้นเคยกับการคิดว่าทั้งหมดนี้คือฟิสิกส์ ทุกอย่างอธิบายได้ด้วยการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตามยังมีปรากฏการณ์บนท้องฟ้าที่ยังไม่มีคำอธิบายที่ชัดเจนและมีการศึกษาโดยนักอุตุนิยมวิทยา นักฟิสิกส์ และนักดาราศาสตร์มาเป็นเวลานาน ปรากฏการณ์หนึ่งคือเมฆที่ไม่มีแสงสลัว

เมฆกลางคืน. รูปถ่าย: mygeos.com

เมฆกลางคืนเป็นปรากฏการณ์บรรยากาศที่สวยงามมากและค่อนข้างหายาก ซึ่งสามารถสังเกตได้ที่ละติจูดระหว่าง 43° ถึง 65° ในฤดูร้อนในช่วงกลางคืนสั้นๆ ในยามพลบค่ำ เหล่านี้เป็นเมฆที่สูงที่สุดในชั้นบรรยากาศของโลก ก่อตัวในชั้นบรรยากาศมีโซสเฟียร์ที่ระดับความสูงประมาณ 85 กม. และมองเห็นได้ก็ต่อเมื่อได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์จากเหนือขอบฟ้า ในขณะที่ชั้นล่างของชั้นบรรยากาศอยู่ในเงาของโลก ค่อนข้างง่ายที่จะแยกแยะเมฆชั้นบรรยากาศจากเมฆชั้นโทรโพสเฟียร์ต่ำทั่วไป โดยเมฆประเภทหลังมองเห็นเป็นความมืดกับพื้นหลังของรุ่งอรุณยามเย็น และเมฆกลุ่มแรกมองเห็นแสงสว่างและแม้กระทั่งดูเหมือนส่องสว่าง เนื่องจาก ดวงอาทิตย์ที่กำลังตกสามารถ "ส่องสว่าง" วัตถุที่ค่อนข้าง "สูง" เท่านั้น

ความหนาแน่นเชิงแสงของเมฆชั้นบรรยากาศมีน้อยมาก และดาวฤกษ์มักจะมองผ่านเมฆเหล่านั้น ไม่น่าแปลกใจเลยที่เมฆเหล่านี้มักพบเห็นในคืนที่สั้นที่สุดบนละติจูดสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะดังกล่าวเมื่อพระอาทิตย์ตกดินในช่วงเวลาสั้นๆ และไม่ไกลเกินขอบฟ้า ที่น่าสนใจคือเมฆที่ไม่มีแสงน้อยเคลื่อนตัวเร็วมาก ความเร็วเฉลี่ย 100 เมตรต่อวินาที

ยังไม่เข้าใจธรรมชาติของเมฆ Noctilucent อย่างถ่องแท้ เมฆกลางคืนถูกสังเกตเห็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2428 สองปีหลังจากการปะทุของภูเขาไฟกรากะตัว เถ้าถ่านที่ปล่อยออกมาจากภูเขาไฟลูกนี้ทำให้เกิดพระอาทิตย์ตกที่สวยงามจนทำให้การชมท้องฟ้าก่อนพระอาทิตย์ตกดินกลายเป็นกิจกรรมยอดนิยมมาก หนึ่งในผู้สังเกตการณ์เหล่านี้คือนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน T.W. Backhouse ซึ่งสังเกตเห็นแถบสีเงินบางๆ ที่ส่องประกายด้วยแสงสีน้ำเงินบนท้องฟ้าที่มืดสนิทและบรรยายไว้ในบทความของเขา รองศาสตราจารย์ส่วนตัวของมหาวิทยาลัยมอสโก Vitold Karlovich Tserasky ซึ่งสังเกตเห็นเมฆที่ส่องสว่างเมื่อวันที่ 12 มิถุนายน พ.ศ. 2428 ยังสังเกตเห็นว่าเมฆเหล่านี้ซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนกับพื้นหลังของท้องฟ้ายามพลบค่ำนั้นมองไม่เห็นโดยสิ้นเชิงเมื่อพวกมันไปไกลกว่าส่วนพลบค่ำของท้องฟ้า เขาเรียกพวกมันว่า "เมฆเรืองแสงยามค่ำคืน" ในขั้นต้น นักวิทยาศาสตร์เชื่อมโยงการปรากฏตัวของเมฆ noctilucent กับฝุ่นภูเขาไฟ แต่ปรากฏการณ์นี้พบได้ค่อนข้างบ่อยในกรณีที่ไม่มีการปะทุของภูเขาไฟ V.K. Tserasky ร่วมกับนักดาราศาสตร์จาก Pulkovo Observatory A.A. ซึ่งทำงานอยู่ที่หอดูดาวมอสโกในขณะนั้น ได้ศึกษาเมฆ noctilucent และกำหนดความสูงของเมฆ ซึ่งตามการสังเกตของเขา อยู่ระหว่าง 73 ถึง 83 กม. ค่านี้ได้รับการยืนยันใน 3 ปีต่อมาโดยนักอุตุนิยมวิทยาชาวเยอรมัน Otto Jesse

ในปี 1926 นักวิจัยของอุกกาบาต Tunguska L.A. Kulik เสนอสมมติฐานอุกกาบาต - อุกกาบาตของการก่อตัวของเมฆ noctilucent ตามที่อนุภาคดาวตกที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกคือนิวเคลียสควบแน่นของไอน้ำ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้ไม่ได้อธิบายโครงสร้างละเอียดที่เป็นลักษณะเฉพาะของพวกมัน เทียบได้กับโครงสร้างเมฆเซอร์รัส ในปี 1952 I. A. Khvostikov หยิบยกสมมติฐานที่เรียกว่าสมมติฐานการควบแน่น (หรือน้ำแข็ง) ตามที่เมฆ noctilucent มีโครงสร้างคล้ายกับโครงสร้างของเมฆเซอร์รัสที่ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็ง

เมื่อเร็ว ๆ นี้ NASA ยืนยันทฤษฎีกำเนิดอุกกาบาตของเมฆ Noctilucent “เราค้นพบอนุภาคของ “ควันดาวตก” ในองค์ประกอบของเมฆ noctilucent การค้นพบนี้ยืนยันทฤษฎีที่ว่าอนุภาคของฝุ่นอุกกาบาตเป็นนิวเคลียสที่ผลึกของเมฆ noctilucent ก่อตัว ที่ปรึกษาทางวิทยาศาสตร์โปรแกรม NASA AIM (Aeronomy of Ice in the Mesosphere) เจมส์ รัสเซลล์ จากมหาวิทยาลัยแฮมป์ตัน

ฝุ่นดาวตกมากกว่าตันตกลงบนโลกทุกวัน บินไปในชั้นบรรยากาศ ความเร็วมหาศาลฝุ่นนี้ส่วนใหญ่จะเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ที่ระดับความสูง 70-100 กม. เหลือเพียง “ควัน” ที่ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กจิ๋ว อนุภาคเหล่านี้ก่อให้เกิดศูนย์กลางการตกผลึก ซึ่งรอบๆ โมเลกุลของน้ำจะก่อตัวเป็นผลึกน้ำแข็ง แต่แตกต่างจากคริสตัลที่ก่อตัวในเมฆธรรมดา ผลึกของเมฆ Noctilucent มีขนาดเล็กมาก ละเอียดกว่าผลึกเมฆฝนประมาณ 10-100 เท่า สิ่งนี้อธิบายสีฟ้าที่ไม่ธรรมดาของเมฆ noctilucent เนื่องจากผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กหักเหแสงจากความยาวคลื่นที่สั้นกว่าของสเปกตรัมได้ดีกว่า - สีน้ำเงินและสีม่วง

ในปัจจุบัน ธรรมชาติของการปรากฏที่ระดับความสูง 80 กม. ในปริมาณไอน้ำที่เพียงพอซึ่งจำเป็นต่อการก่อตัวของเมฆ Noctilucent ยังไม่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์ ในปี 2555 หลังจากใช้งานดาวเทียม AIM เป็นเวลา 5 ปี ก็มีการเผยแพร่ สมมติฐานใหม่เกี่ยวกับธรรมชาติของการปรากฏตัวของน้ำในชั้นมีโซสเฟียร์ ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าทำไมเมฆจึงปรากฏขึ้นเมื่อ 130 ปีก่อน และไม่มีใครสังเกตเห็นมาก่อน ตามทฤษฎีนี้ แหล่งกำเนิดน้ำคือก๊าซมีเทน ซึ่งชั้นบรรยากาศของโลกเริ่มมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้น เริ่มตั้งแต่ปลายศตวรรษก่อนหน้านั้น การเพิ่มขึ้นของปริมาณมีเธนในชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ได้รับความช่วยเหลือจากการพัฒนาทางอุตสาหกรรมของน้ำมันและ แหล่งก๊าซ, การกำจัดขยะในครัวเรือนและอุตสาหกรรม ฯลฯ ในแง่ของปรากฏการณ์เรือนกระจก มีเทนมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์หลายสิบเท่า แต่ CO 2 หนักกว่าอากาศ จึงสะสมโดยตรงที่พื้นผิวโลกและยังถูก "นำไปใช้ประโยชน์" โดยพืชอีกด้วย มีเทนเบากว่าอากาศและสูงถึง 10-12 กม. ในเวลาเดียวกันส่วนหนึ่งของโมเลกุลมีเธนภายใต้อิทธิพลของรังสีแสงอาทิตย์และออกซิเจนในบรรยากาศและโอโซนจะสลายตัวเป็นโมเลกุลของน้ำซึ่งภายใต้อิทธิพลของกระแสการพาความร้อนจะสูงขึ้นไปอีกถึง 70-80 กม. ที่นั่นพวกมันควบแน่นบนฝุ่นดาวตกและก่อให้เกิดเมฆเรืองแสง ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเมฆ noctilucent อาจเป็นตัวบ่งชี้การสะสมของมีเทนมากเกินไปและตามมา ภาวะโลกร้อนเนื่องจากปรากฏการณ์เรือนกระจก

การวิจัยเกี่ยวกับเมฆ Noctilucent ยังคงดำเนินต่อไป “เมฆส่องสว่างในเวลากลางคืน” หรือ “เมฆขั้วโลกมีโซสเฟียร์” ตามที่เรียกกันนี้ ทำหน้าที่เป็นแหล่งข้อมูลหลักเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของมวลอากาศในชั้นบรรยากาศชั้นบน ซึ่งทำให้การศึกษาของพวกเขาเป็นงานที่เร่งด่วนและสำคัญยิ่งขึ้นไปอีก นี่เป็นเป้าหมายของโครงการ PoSSUM (Polar Suborbital Science ใน Mesosphere ตอนบน) ที่นำโดย Jason Reimuller ผู้วิจัยอธิบายว่า “แนวคิดก็คือการสร้างห้องทดลองเพื่อศึกษาเมฆที่ส่องสว่างในเวลากลางคืน มันเป็นเรื่องของเกี่ยวกับห้องปฏิบัติการแบบพกพาที่จะติดตั้งบนเครื่องบินและจะทำการตรวจวัดที่เราต้องการในระหว่างการบินใต้วงโคจร อุปกรณ์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในห้องปฏิบัติการนี้คือเรดาร์เลเซอร์ การกระเจิงของพัลส์เลเซอร์บนโมเลกุลของโอโซน ไนโตรเจน ออกซิเจน อาร์กอน และคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งหาได้ยากมากที่ระดับความสูงนี้ จะทำให้สามารถตรวจสอบกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นในชั้นมีโซสเฟียร์ได้" โครงการ PoSSUM เกี่ยวข้องกับการสปัตเตอร์ไตรเมทิลอลูมิเนียมในชั้นมีโซสเฟียร์ - และมีการวางแผนที่จะบันทึกพลัมเรืองแสงที่ไม่ได้มาจากพื้นผิวโลกอย่างที่เคยเกิดขึ้นก่อนหน้านี้โดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ ATREX และจากเครื่องบินที่ระดับความสูงประมาณ 6.5 พันเมตร

เมฆ Noctilucent เป็นกลุ่มเมฆที่สูงที่สุดในชั้นบรรยากาศโลก เกิดขึ้นที่ระดับความสูง 70-95 กม. เรียกอีกอย่างว่าเมฆโพลาร์มีโซสเฟียร์ (PMC) หรือเมฆกลางคืน (NLC) เหล่านี้เป็นเมฆโปร่งแสงที่บางครั้งมองเห็นได้กับท้องฟ้าที่มืดมิดในคืนฤดูร้อนในละติจูดกลางและสูง

“ เมฆเหล่านี้ส่องแสงเจิดจ้าในท้องฟ้ายามค่ำคืนด้วยรังสีสีขาวสะอาดตาโดยมีโทนสีน้ำเงินเล็กน้อยกลายเป็นสีเหลืองทองในบริเวณใกล้กับขอบฟ้า” - นี่คือวิธีที่ Vitold Karlovich TSERASKY อธิบายเมฆที่ส่องสว่างยามค่ำคืน ซึ่งสังเกตเห็นพวกมันครั้งแรกเมื่อวันที่ 12 มิถุนายน พ.ศ. 2428 ในกรุงมอสโก

เมฆ Noctilucent ก่อตัวในชั้นบนของบรรยากาศที่ระดับความสูง 80-90 กม. และมีดวงอาทิตย์ส่องสว่างซึ่งตกลงมาใต้ขอบฟ้าตื้นเขิน (ดังนั้นในซีกโลกเหนือจึงสังเกตเห็นได้ทางตอนเหนือของท้องฟ้า และในซีกโลกใต้ - ทางตอนใต้) สำหรับการก่อตัวของพวกเขาจำเป็นต้องมีปัจจัยสามประการร่วมกัน: ปริมาณที่เพียงพอไอน้ำ; อุณหภูมิต่ำมาก การปรากฏตัวของฝุ่นละอองขนาดเล็กซึ่งไอน้ำควบแน่นกลายเป็นผลึกน้ำแข็ง

ในระหว่างการก่อตัวของเมฆ noctilucent จุดศูนย์กลางของการควบแน่นของความชื้นอาจเป็นอนุภาคของฝุ่นอุกกาบาต แสงแดดที่กระจัดกระจายไปด้วยผลึกน้ำแข็งเล็กๆ ทำให้เมฆมีสีฟ้าอมฟ้าอันเป็นเอกลักษณ์ เนื่องจากอยู่สูง เมฆที่ส่องสว่างในเวลากลางคืนจึงกระจายตัวออกไป แสงแดดซึ่งกระทบพวกเขาจากใต้ขอบฟ้า ในระหว่างวันแม้จะตัดกับพื้นหลังที่ชัดเจนก็ตาม ท้องฟ้าเมฆเหล่านี้ไม่สามารถมองเห็นได้: พวกมันบางมาก "ไม่มีตัวตน" มีเพียงความมืดมิดในยามพลบค่ำและกลางคืนเท่านั้นที่ทำให้ผู้สังเกตการณ์ภาคพื้นดินมองเห็นสิ่งเหล่านี้ได้ จริงอยู่ ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ที่ยกขึ้นสู่ที่สูง เมฆเหล่านี้จึงสามารถบันทึกในเวลากลางวันได้ เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นความโปร่งใสอันน่าทึ่งของเมฆ noctilucent: ดวงดาวต่างๆ มองเห็นได้ชัดเจนผ่านเมฆเหล่านั้น

เมฆกลางคืนสามารถสังเกตได้เฉพาะในช่วงฤดูร้อนในซีกโลกเหนือในเดือนมิถุนายน-กรกฎาคม โดยปกติคือตั้งแต่กลางเดือนมิถุนายนถึงกลางเดือนกรกฎาคม และเฉพาะใน ละติจูดทางภูมิศาสตร์จาก 45 ถึง 70 องศา และในกรณีส่วนใหญ่จะมองเห็นได้บ่อยกว่าที่ละติจูด 55 ถึง 65 องศา ในซีกโลกใต้จะสังเกตได้ในช่วงปลายเดือนธันวาคมและมกราคมที่ละติจูด 40 ถึง 65 องศา ในช่วงเวลานี้ของปีและที่ละติจูดเหล่านี้ ดวงอาทิตย์แม้ในเวลาเที่ยงคืนก็ไม่ได้ลงมาลึกกว่าขอบฟ้ามากนัก และรังสีเลื่อนของมันก็ส่องแสงสว่างไปยังชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ซึ่งมีเมฆกลางคืนปรากฏขึ้นที่ระดับความสูงเฉลี่ยประมาณ 83 กม. ตามกฎแล้วจะมองเห็นได้ต่ำเหนือขอบฟ้าที่ระดับความสูง 3-10 องศาทางตอนเหนือของท้องฟ้า (สำหรับผู้สังเกตการณ์ ซีกโลกเหนือ- ด้วยการสังเกตอย่างรอบคอบ จะสังเกตเห็นพวกมันทุกปี แต่จะไม่ได้รับความสว่างสูงทุกปี

จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีความเห็นพ้องต้องกันในชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับต้นกำเนิดของเมฆ Noctilucent ความจริงที่ว่าปรากฏการณ์บรรยากาศนี้ไม่ได้รับการสังเกตจนกระทั่งปี พ.ศ. 2428 ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าการปรากฏตัวของพวกมันเกี่ยวข้องกับกระบวนการภัยพิบัติอันทรงพลังบนโลก - การระเบิดของภูเขาไฟกรากะตัวในอินโดนีเซียเมื่อวันที่ 27 สิงหาคม พ.ศ. 2426 เมื่อมีภูเขาไฟประมาณ 35 ล้านตัน ฝุ่นและไอน้ำจำนวนมหาศาล สมมติฐานอื่นๆ ยังได้แสดงออกมาด้วย เช่น อุตุนิยมวิทยา สมมติฐานที่มนุษย์สร้างขึ้น สมมติฐาน "ฝนสุริยะ" เป็นต้น แต่จนถึงขณะนี้ ข้อเท็จจริงหลายประการในพื้นที่นี้ยังไม่สมบูรณ์และขัดแย้งกัน ดังนั้น เมฆที่ไม่มีแสงน้อยยังคงเป็นปัญหาที่น่าตื่นเต้นสำหรับนักธรรมชาติวิทยาจำนวนมาก

“ดาราศาสตร์สำหรับทุกคน” เป็นส่วนร่วมของ ROSCOSMOS และท้องฟ้าจำลองมอสโก (www.planetarium-moscow.ru) มันพูดถึง ระบบสุริยะและวัตถุ ปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ และข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับอวกาศอันไร้ขอบเขต ติดตามข่าวดาราศาสตร์บนเว็บไซต์และเพจอย่างเป็นทางการของ ROSCOSMOS และท้องฟ้าจำลองมอสโกในที่ยอดนิยมทั้งหมด ในเครือข่ายโซเชียล(แฮชแท็ก #ดาราศาสตร์สำหรับทุกคน) เรามีไว้สำหรับการทำให้ดาราศาสตร์เป็นที่นิยมและการฟื้นฟูความสนใจในวิทยาศาสตร์!

เมื่อไม่กี่ร้อยปีก่อน โลกเต็มไปด้วยสิ่งที่ไม่รู้จัก และเพื่อที่จะทาสีทับจุดว่างๆ แผนที่ทางภูมิศาสตร์พวกเขาวาดภาพชาวพื้นเมืองสมมุติโดยมีหัวสุนัขและใบหน้ามนุษย์อยู่บนท้อง ตั้งแต่นั้นมา ความลึกลับบนโลกของเราก็ได้ลดน้อยลง สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือสิ่งเหล่านั้น วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังคิดไม่ออก...

เซอร์เกย์ ไซโซเยฟ

โพลาไรเซชันของแสง แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โพลาไรเซชันสำหรับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ของการแกว่งโดยตรงของเวกเตอร์ความแรงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก โพลาไรเซชันเชิงเส้นเป็นกรณีพิเศษของโพลาไรเซชันเมื่อมีการสั่นของเวกเตอร์ความเข้ม สนามไฟฟ้านอนอยู่ในระนาบเดียวกัน

ทุกวันนี้ การติดตั้ง LIDAR (LIDAR, English Light Identification, Detection and Ranging) ซึ่งแหล่งกำเนิดของลำแสงคือเลเซอร์ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาบรรยากาศ ส่วนเล็กๆ ของรังสีที่กระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศจะย้อนกลับไปและถูกจับโดยเครื่องรับ ทำให้สามารถคำนวณระยะทางจากการติดตั้งไปยังพื้นที่บรรยากาศที่กระจายสัญญาณตั้งแต่เวลาที่สัญญาณสะท้อนมาถึง ภาพคือฝาปิดของหอดูดาว Pierre Auger (อาร์เจนตินา)

แผนภาพแสดงหลักการทำงานของการติดตั้ง LIDAR อย่างชัดเจน น่าเสียดายที่วิธีนี้มีข้อจำกัดที่ผ่านไม่ได้: ต้องใช้ท้องฟ้าที่แจ่มใส - ในเมฆหนาแน่น ลำแสงเลเซอร์จะหายไปเกือบทั้งหมด

เมฆ Noctilucent ก่อตัวที่ระดับความสูงประมาณ 80 กม. ในบริเวณที่มีพรมแดนติดกับมีโซและเทอร์โมสเฟียร์ หรือที่เรียกว่ามีโซพอส มีโซสเฟียร์เย็น อุณหภูมิในนั้นลดลงถึง -150°C เทอร์โมสเฟียร์มีลักษณะเฉพาะอย่างมาก อุณหภูมิสูง— อากาศ (หากสามารถเรียกสารที่ทำให้บริสุทธิ์อย่างมหึมานี้ได้) ภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์บางครั้งอาจร้อนได้ถึง 1,500 K ความเข้มข้นของโมเลกุลก๊าซในเทอร์โมสเฟียร์ต่ำมากจนกลไกที่เราใช้ในการถ่ายโอนพลังงานความร้อนในทางปฏิบัติไม่ได้เกิดขึ้นจริง และวิธีเดียวที่จะทำให้เย็นลงได้ก็คือการแผ่พลังงานออกมา เมฆ Noctilucent “มีชีวิตอยู่” ในสภาวะที่ยากลำบากเช่นนี้

สาเหตุที่สังเกตเมฆ noctilucent ในเวลากลางคืนและไม่ใช่ตอนกลางวันนั้นชัดเจนจากแผนภาพด้านบน ในขณะที่ผู้สังเกตการณ์ยังอยู่ใน "ดินแดนกลางคืน" เมฆ noctilucent จะตกลงไปในเขตที่มีแสงแดดส่องถึง เมฆ Noctilucent “ความรัก” ไม่ใช่แค่กลางคืน แต่เป็นคืนฤดูร้อนด้วย เหตุผลง่ายๆ น่าแปลกที่ชั้นมีโซสเฟียร์ตอนบนจะเย็นลงอย่างแรงที่สุดในฤดูร้อน: การเปลี่ยนแปลงของการไหลของอากาศในชั้นบรรยากาศเป็นสิ่งที่ต้องตำหนิสำหรับสิ่งนี้ นอกจากนี้ยังไม่มีปัญหากับศูนย์การตกผลึก - ท้ายที่สุดแล้วอนุภาคขนาดเล็กที่มีต้นกำเนิดจากอุกกาบาตก็มีอยู่ในชั้นมีโซสเฟียร์อย่างแน่นอน

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2428 ด้วยช่วงเวลาหลายวัน นักดาราศาสตร์ชาวยุโรปหลายคนสังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่ผิดปกติ: เมฆแปลก ๆ ของโครงสร้างที่ไม่เคยเห็นมาก่อน ส่องแสงในตอนเย็นหรือพลบค่ำตอนเช้าตรู่เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใต้ขอบฟ้า ในเยอรมนี ปรากฏการณ์นี้สังเกตโดยนักดาราศาสตร์ ออตโต เจสซี และโธมัส วิลเลียม แบคเฮาส์ ในออสเตรีย-ฮังการีโดย วาคลาฟ ลาสกา ในรัสเซีย โดยวิตโอลด์ คาร์โลวิช เซราสกี เนื่องจากการสังเกตครั้งแรกทั้งหมดแยกจากกัน จึงไม่ยุติธรรมที่จะถือว่าบุคคลหนึ่งเป็นผู้ค้นพบ เจสซีและเซราสกีให้ความสนใจกับปรากฏการณ์ใหม่นี้อย่างจริงจังที่สุด หลังสามารถสร้างความสูงของเมฆใหม่เหนือพื้นผิวโลกด้วยความแม่นยำที่ยอมรับได้ - ประมาณ 75 versts เขาเป็นคนแรกที่สร้างความหนาแน่นทางแสงของเมฆเล็กน้อย - ความสุกใสของดวงดาวที่ "ปิด" โดยพวกมันแทบจะไม่สูญเสียพลังงาน! เจสซียังทำการวัดที่สอดคล้องกัน แต่มีความแม่นยำน้อยกว่าเล็กน้อย แต่เขาเป็นผู้สร้างชื่อที่แพร่หลายตั้งแต่นั้นมา - "เมฆสีเงิน" ในวรรณคดีภาษาอังกฤษ ปรากฏการณ์นี้มักเรียกว่าเมฆ noctilucent หรือ (โดยเฉพาะในวัสดุของ NASA) เมฆมีโซสเฟียริกขั้วโลก - PMC

สภาพความเป็นอยู่

เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 19 มีนักดาราศาสตร์จำนวนมากในยุโรปที่สังเกตท้องฟ้าเป็นประจำ จนถึงฤดูร้อนปี พ.ศ. 2428 ไม่มีใครบรรยายถึงสิ่งที่คล้ายกับเมฆ noctilucent บางทีการสังเกตเมฆไม่ได้ถูกบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์เนื่องจากเรื่องไม่สำคัญ? แต่ภายในปี 1885 Witold Cerasky คนเดียวกันได้มีส่วนร่วมในการวัดแสงของท้องฟ้ายามพลบค่ำมาประมาณสิบปีแล้ว งานที่ต้องใช้ความอุตสาหะนี้จำเป็นต้องให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับคลาวด์ที่อาจบิดเบือนข้อมูลได้ เซราสกี เขียนว่า “คงเป็นเรื่องยากสำหรับฉันที่จะไม่สังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่บางครั้งครอบคลุมพื้นที่ไม่มากไปกว่าห้องนิรภัยแห่งสวรรค์” Otto Jesse แบ่งปันความคิดเห็นแบบเดียวกัน ดังนั้น เราจะดำเนินการต่อจากข้อเท็จจริงที่ว่าจริงๆ แล้วไม่ได้สังเกตเมฆ Noctilucent ก่อนฤดูร้อนปี 1885 และอาจไม่มีอยู่จริงด้วย แน่นอนว่าความพยายามที่จะอธิบายความแปลกใหม่ของธรรมชาติเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว คำอธิบายที่สมเหตุสมผลที่สุดในขณะนั้นดูเหมือนจะเป็นการปะทุของภูเขาไฟกรากะตัวในอาณาเขตของอินโดนีเซียยุคใหม่ซึ่งนำไปสู่ การระเบิดอันทรงพลังซึ่งทำให้ทั้งเกาะลอยขึ้นไปในอากาศอย่างแท้จริง มีทฤษฎีอื่นอีก - เราจะดูด้านล่าง แต่ก่อนที่เราจะพูดอะไรเกี่ยวกับเมฆ Noctilucent เสียก่อน ก็ควรให้ความสนใจกับสภาพที่มีอยู่ด้วย

ชั้นบรรยากาศของโลกเป็นวัตถุที่ซับซ้อนโดยมีลักษณะเฉพาะ เงื่อนไขที่แตกต่างกัน- ตามความสูง โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นชั้นโทรโพสเฟียร์ (สูงถึง 10 กม.) สตราโตสเฟียร์ (10−50 กม.) มีโซสเฟียร์ (50−85 กม.) เทอร์โมสเฟียร์ และเอกโซสเฟียร์ เมฆ Noctilucent ก่อตัวขึ้นในบริเวณที่มีพรมแดนติดกับชั้นมีโซและเทอร์โมสเฟียร์ หรือที่เรียกว่ามีโซพอส

สภาพร่างกายด้านบนและด้านล่างของวัยหมดประจำเดือนจะแตกต่างกัน มีโซสเฟียร์เย็น อุณหภูมิในนั้นลดลงถึง -150°C ในทางกลับกัน เทอร์โมสเฟียร์นั้นมีอุณหภูมิที่สูงมาก บางครั้งอากาศอาจร้อนได้ถึง 1,500K ภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ ความเข้มข้นของโมเลกุลก๊าซในเทอร์โมสเฟียร์ต่ำมากจนกลไกปกติในการถ่ายโอนพลังงานความร้อนไม่ทำงานและวิธีเดียวที่จะทำให้เย็นลงคือการแผ่พลังงาน

ทีนี้ลองจินตนาการว่าเมฆชนิดใดที่สามารถปรากฏขึ้นได้ในสภาวะที่ "รุนแรง" เช่นนี้? เมฆเซอร์โรคิวมูลัสธรรมดา “มีชีวิตอยู่” ในชั้นโทรโพสเฟียร์ที่ระดับความสูง 5-6 กม. และมีลักษณะคล้ายหมอกน้ำ เมฆที่สามารถก่อตัวที่ระดับความสูง 70 กม. เปรียบได้กับบุคคลที่ปรับตัวเข้ากับการดำรงอยู่โดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกัน เช่น บนดาวพฤหัสบดี...

พวกเขามาจากไหน?

ข้างต้น เราได้กล่าวถึงสมมติฐานเกี่ยวกับภูเขาไฟเกี่ยวกับการก่อตัวของเมฆ noctilucent ซึ่งเสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Friedrich Kohlrausch ใน ปลาย XIXศตวรรษ. อนิจจาการศึกษาต่อมาแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติของเมฆและคุณสมบัติของละอองภูเขาไฟที่แขวนลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศนั้นแตกต่างกันมาก

ในช่วงทศวรรษที่ 1920 นักวิจัยอุกกาบาต Leonid Kulik เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดของอุกกาบาตของเมฆที่ไม่มีแสงจ้า - ตามนั้นพวกมันประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กของสสารอุกกาบาตที่กระจัดกระจายในชั้นบนของชั้นบรรยากาศ อันที่จริง การศึกษาเกี่ยวกับชั้นมีโซสเฟียร์โดยจรวดอุตุนิยมวิทยาย้อนกลับไปในทศวรรษปี 1960 แสดงให้เห็นว่าเมฆที่ไม่มีแสงน้อยมีสารจำนวนหนึ่งที่ชัดเจนว่ามีต้นกำเนิดจากอุกกาบาต แต่เมื่อถึงเวลานั้นก็มีอีกทฤษฎีหนึ่งอยู่ในกระแสหลักทางวิทยาศาสตร์แล้ว - ทฤษฎีการควบแน่นซึ่งเริ่มต้นโดยนักฟิสิกส์โซเวียต Ivan Andreevich Khvostikov

คุณลักษณะที่สำคัญของเมฆกลางคืนคือการสังเกตพวกมันทุกปีที่ระดับความสูงเดียวกัน (ประมาณ 80 กม.) ละติจูดเดียวกัน (50−70 องศา) และเฉพาะในฤดูร้อนเท่านั้น และปฏิบัติตามกฎทั้งหมดนี้ในภาคเหนือ , และในซีกโลกใต้ สมมติฐานทั้งเกี่ยวกับภูเขาไฟและอุตุนิยมวิทยาไม่สามารถอธิบายข้อเท็จจริงเหล่านี้ได้ ทฤษฎีการควบแน่นเสนอว่าเมฆ noctilucent ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งเล็กๆ ที่แข็งตัวบนอนุภาคละอองลอย โซนที่เกล็ดน้ำแข็งนาโนปรากฏขึ้นอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 90 กม. จากนั้นพวกมันจะค่อย ๆ ลอยลงมาภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง โดยมีขนาดเพิ่มขึ้น ที่ระดับความสูงประมาณ 85 กม. กระจุกของพวกมันจะมองเห็นได้ในเวลาพลบค่ำเมื่อได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์จากด้านล่าง - เมฆจะปรากฏขึ้น สำหรับการก่อตัวของน้ำแข็งดังกล่าว จำเป็นต้องมีเงื่อนไขอย่างน้อยสามประการ ได้แก่ อุณหภูมิต่ำ ความชื้นที่เพียงพอ และการมีอยู่ของจุดศูนย์กลางการตกผลึก

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือความชื้นในอากาศ กิโลเมตรบนของชั้นมีโซสเฟียร์นั้นแห้งกว่าทะเลทรายซาฮารา ที่นั่นมีน้ำเล็กน้อย และส่วนใหญ่มาจากแหล่งน้ำสองแห่ง นี่คือประการแรกไอน้ำจากด้านล่างและประการที่สองการทำลายโมเลกุลมีเทนภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์หลังจากนั้นน้ำจะถูกสร้างขึ้นโดยการมีส่วนร่วมของออกซิเจนในบรรยากาศ ปัญหาคือโมเลกุลของน้ำสลายตัวภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ด้วย - เวลาชีวิตเฉลี่ยในวัยหมดประจำเดือนคือหลายวัน ยังไม่ชัดเจนว่าภายใต้เงื่อนไขใดและในกรอบเวลาใดที่ปริมาณน้ำที่เพียงพอสามารถสะสมในมีโซพอสได้ ดังนั้น แม้ว่าเวอร์ชันการควบแน่นจะเป็นไปได้ แต่คำถามก็ยังห่างไกลจากความปิด

เครื่องมือการศึกษา

การศึกษาเมฆ Noctilucent ไม่ใช่เรื่องง่าย อากาศเหนือสตราโตสเฟียร์นั้นหายากมากจนทั้งเครื่องบินและบอลลูนไม่สามารถอยู่ในนั้นได้ เครื่องบินลำเดียวที่สามารถเข้าถึงความสูงดังกล่าวได้คือจรวด สิ่งนี้สร้างความไม่สะดวกอย่างมากให้กับนักวิจัย: จรวดที่บินด้วยความเร็วสูงอยู่ในพื้นที่ศึกษาไม่กี่วินาทีและมีการสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมที่จำกัดมาก ไม่สามารถเปิดตัวได้จากทุกที่และมีราคาค่อนข้างแพง

ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 มีการเสนอให้ใช้การตรวจจับด้วยแสงเพื่อศึกษาบรรยากาศ ในตอนแรกมีการใช้สปอตไลท์อันทรงพลังเพื่อสิ่งนี้ การกระเจิงของลำแสงที่สังเกตได้ช่วยให้ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบและสถานะของมวลอากาศ ในสหรัฐอเมริกา เสียงไฟฉายถูกใช้เพื่อกำหนดความหนาแน่นและอุณหภูมิของอากาศเป็นหลัก ในสหภาพโซเวียต การศึกษาละอองลอยในชั้นบรรยากาศก็ถือเป็นงานที่สำคัญเช่นกัน โดยลำแสงไฟฉายจะถูกโพลาไรซ์แล้วจึงศึกษาการกระจายตัวของโพลาไรเซชันที่มีความสูง แน่นอนว่าไฟฉายเป็นแหล่งกำเนิดแสงไม่สะดวกนัก - เพดานทำให้เกิดเสียงไม่เกิน 70 กม.

ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา สิ่งที่เรียกว่าระบบลิดาร์ซึ่งมีเลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดของลำแสง ถูกนำมาใช้มากขึ้นเพื่อศึกษาบรรยากาศ ส่วนเล็กๆ ของรังสีที่กระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศจะย้อนกลับไปและถูกจับโดยเครื่องรับ การแผ่รังสีเลเซอร์ความยาวคลื่นและโพลาไรเซชันสามารถกำหนดได้อย่างแม่นยำอย่างยิ่ง ลำแสงเลเซอร์สามารถปล่อยออกมาตามระยะเวลาที่กำหนดด้วยความแม่นยำสูง นี่เป็นการตั้งค่าความยาวของลำแสง ทำให้สามารถคำนวณระยะจากการติดตั้งถึงพื้นที่บรรยากาศที่กระเจิงสัญญาณด้วยความแม่นยำหลายเมตร ลักษณะของรังสีที่สะท้อน (กระจัดกระจาย) นำข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่สะท้อนออกมา

เครื่องมือสำคัญประการที่สองคือการศึกษาโพลาไรเซชันของแสง ข้อเท็จจริงที่ว่าแสงแดดที่เราเห็นนั้นมีโพลาไรซ์ถูกค้นพบโดย Francois Arago ย้อนกลับไปในปี 1809 นอกจากนี้เขายังได้กำหนดว่าโพลาไรเซชันสูงสุดอยู่ที่ระยะเชิงมุม 90 องศาจากดวงอาทิตย์ ระดับโพลาไรเซชันของแสงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวกลางที่แสงกระจัดกระจาย นี่คือสิ่งที่วิธีการนี้ใช้เป็นหลัก สิ่งที่น่าทึ่งเป็นพิเศษคือในเวลาพลบค่ำ เมื่อดวงอาทิตย์ใต้เส้นขอบฟ้าส่องบรรยากาศของโลกจากด้านล่าง โพลาไรเมทรีจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของชั้นอากาศเฉพาะที่สว่างที่สุดในขณะนั้น ดังนั้น โดยการวัดโพลาไรเซชันในช่วงพลบค่ำ จึงสามารถหาการกระจายตัวของคุณสมบัติส่วนความสูงได้

ด้วยจุดเริ่มต้น ยุคอวกาศคำถามเกิดขึ้นในวาระที่ว่าสามารถสังเกตเมฆกลางคืนได้จากอวกาศ เครื่องมือชิ้นแรกที่สร้างขึ้นเพื่อการวิจัยชั้นมีโซสเฟียร์และเมฆกลางคืนโดยเฉพาะคือ AIM ดาวเทียมของอเมริกา (อากาศของน้ำแข็งในชั้นมีโซสเฟียร์) ซึ่งเปิดตัวในปี 2550 และยังคงปฏิบัติการอยู่ในวงโคจร

...และอุกกาบาต Tunguska

ที่สุด กรณีที่มีชื่อเสียงการสังเกตเมฆ noctilucent จำนวนมากเกิดขึ้นในฤดูร้อนปี 2451 ทันทีหลังจากการล่มสลายของอุกกาบาต Tunguska และด้วยเหตุผลที่เกี่ยวข้องกับมัน “คืนสีขาว” เริ่มขึ้นเกือบทั่วยุโรปเนื่องจากมีเมฆที่ส่องสว่าง แม้ว่าจะไม่มีใครเคยได้ยินเรื่องนี้มาก่อนก็ตาม ผู้เห็นเหตุการณ์เล่าว่าตอนกลางคืนมีแสงสว่างเพียงพอสำหรับอ่านหนังสือพิมพ์ น่าเสียดายที่แทบไม่มีการวัดด้วยเครื่องมือที่เชื่อถือได้ และการประมาณการสมัยใหม่แตกต่างกันอย่างมาก - การส่องสว่างในคืนเหล่านั้นคาดว่าจะสูงกว่าพื้นหลังตามธรรมชาติประมาณ 10-8,000 เท่า

ตามกฎแล้วผู้ร่วมสมัยไม่ได้เชื่อมโยงเมฆที่ผิดปกติด้วย อุกกาบาต Tunguskaเพราะพวกเขาไม่รู้ว่ามันมีอยู่จริง ความจริงแล้วการล่มสลายของบางคน เทห์ฟากฟ้าที่ไหนสักแห่งใน จังหวัดเยนิเซเป็นที่รู้จัก - พวกเขาพยายามค้นหามันด้วยซ้ำ แต่นักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินขนาดที่แท้จริงของสิ่งที่เกิดขึ้นเพียงสองทศวรรษต่อมา นอกจากนี้ในสถานที่เหล่านั้นไม่มีความผิดปกติของบรรยากาศอย่างน้อยก็เห็นได้ชัดเจน แสงสว่างยามค่ำคืนอธิบายได้ด้วยภูเขาไฟ ซึ่งฟังดูเป็นไปได้ในสมัยนั้น

จากมุมมองของแนวคิดในปัจจุบัน เมฆที่ส่องสว่างในเวลากลางคืนในฤดูร้อนปี 1908 ยังคงมีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องกับ Tunguska มากขึ้น - แต่อย่างไร แม้ว่าสิ่งที่เกิดขึ้นในปี 1908 มีประมาณร้อยรูปแบบ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็มีความมั่นใจมากที่สุดในสองสิ่ง: อุกกาบาตและดาวหาง อุกกาบาตพุ่งเข้ามา ปัญหาพื้นฐาน— ก้อนกรวดไปไหน? ดาวหางดูดีขึ้นทุกประการ แต่การปรากฏของเมฆกลางคืนที่อยู่ภายในนั้นดูเหมือนจะอธิบายได้ยาก สสารที่กระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศน่าจะลอยออกไปจากวานาวาราไปทางทิศตะวันออก และเมฆกลางคืนน่าจะมองเห็นได้ในวลาดิวอสต็อกและโตเกียว แต่ก็ไม่มีอะไรเกิดขึ้น นอกจากนี้ขนาดของ “ออร่า” ดาวหางยังสูงถึงหลายแสนหรือบางครั้งก็เป็นล้านกิโลเมตร เมื่อเข้าใกล้โลกจากทิศทางดวงอาทิตย์โดยประมาณ แขกหางควรจะสะสมฝุ่นในชั้นบรรยากาศสองสามวันก่อนการตก และการหมุนของโลกจะกระจายสสารทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกันรอบเส้นรอบวงในลักษณะที่เป็นธรรมชาติโดยสมบูรณ์ .

ปรากฎว่าปรากฏการณ์ Tunguska อันลึกลับเพิ่มจำนวนคำถามเกี่ยวกับเมฆ Noctilucent อย่างมีนัยสำคัญ 125 ปีหลังจากที่เอกชน Witold Karlovich Tserasky เห็นเมฆที่ผิดปกติบนท้องฟ้าในตอนเช้า เรายังไม่สามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าเราเข้าใจว่าเมฆเหล่านี้มาจากไหนและอย่างไร

มอสโก 20 มิถุนายน - RIA Novostiรายงานร่วมระหว่างรอสคอสมอสและท้องฟ้าจำลองมอสโก ระบุว่า ปรากฏการณ์ของการปรากฏตัวของเมฆ noctilucent ในชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกอาจเกี่ยวข้องกับการปะทุของภูเขาไฟกรากะตัวในสมัยโบราณ

เมฆ Noctilucent เป็นกลุ่มเมฆที่สูงที่สุดในชั้นบรรยากาศโลก เกิดขึ้นที่ระดับความสูง 70-95 กิโลเมตร เรียกอีกอย่างว่าเมฆโพลาร์มีโซสเฟียร์ (PMC) หรือเมฆกลางคืน (NLC) เหล่านี้เป็นเมฆโปร่งแสงที่บางครั้งมองเห็นได้กับท้องฟ้าที่มืดมิดในคืนฤดูร้อนในละติจูดกลางและสูง

“ความจริงที่ว่าปรากฏการณ์ทางบรรยากาศนี้ไม่ได้รับการสังเกตจนกระทั่งปี พ.ศ. 2428 ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าการปรากฏตัวของพวกมันมีความเกี่ยวข้องกับกระบวนการภัยพิบัติอันทรงพลังบนโลก - การระเบิดของภูเขาไฟกรากะตัวในอินโดนีเซียเมื่อวันที่ 27 สิงหาคม พ.ศ. 2426 เมื่อประมาณ 35 ล้านตัน ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ฝุ่นภูเขาไฟ และมวลไอน้ำจำนวนมหาศาลได้ถูกแสดงออกมาแล้ว สมมติฐานอื่นๆ ได้แก่ อุตุนิยมวิทยา เทคโนโลยี และสมมติฐาน "ฝนสุริยะ" แต่ข้อเท็จจริงหลายประการในพื้นที่นี้ยังไม่สมบูรณ์และขัดแย้งกัน ดังนั้นเมฆกลางคืนจึงยังคงอยู่ เป็นปัญหาที่น่าตื่นเต้นสำหรับนักธรรมชาติวิทยาหลายคน” ระบุไว้ในข้อความ

เมฆก่อตัวอย่างไร

เมฆ Noctilucent ก่อตัวในชั้นบนของชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูงประมาณ 90 กิโลเมตร และถูกส่องสว่างโดยดวงอาทิตย์ซึ่งตกลงมาอย่างตื้นเขินใต้เส้นขอบฟ้า (ดังนั้นในซีกโลกเหนือจึงสังเกตเห็นได้ทางตอนเหนือของท้องฟ้า และในซีกโลกใต้ - ทางตอนใต้) สำหรับการก่อตัวของมันจำเป็นต้องมีปัจจัยสามประการรวมกัน: ​​ไอน้ำในปริมาณที่เพียงพอ อุณหภูมิต่ำมาก และการมีอยู่ของฝุ่นละอองขนาดเล็กที่ไอน้ำควบแน่นกลายเป็นผลึกน้ำแข็ง

"เมื่อเมฆ Noctilucent ก่อตัว ศูนย์กลางของการควบแน่นของความชื้นน่าจะเป็นอนุภาคของฝุ่นอุกกาบาต แสงแดดที่กระจัดกระจายโดยผลึกน้ำแข็งเล็กๆ ทำให้เมฆมีลักษณะเป็นสีฟ้าอมฟ้า เนื่องจากเมฆ Noctilucent อยู่สูงจึงเรืองแสงเฉพาะในเวลากลางคืนเท่านั้น แสงแดด ซึ่งตกกระทบพวกเขาจากใต้ขอบฟ้า ในระหว่างวัน แม้จะตัดกับพื้นหลังของท้องฟ้าสีฟ้าใส เมฆเหล่านี้ก็ไม่สามารถมองเห็นได้: พวกมันบางมาก "ไม่มีตัวตน" เท่านั้นที่ทำให้มองเห็นได้ชัดเจน อย่างไรก็ตาม ผู้สังเกตการณ์ภาคพื้นดินสามารถบันทึกภาพเมฆเหล่านี้ได้ในตอนกลางวันด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ นักวิจัยทราบ

เมฆ Noctilucent ในซีกโลกเหนือ

เมฆกลางคืนสามารถสังเกตได้เฉพาะในฤดูร้อนในซีกโลกเหนือในเดือนมิถุนายน-กรกฎาคม โดยปกติตั้งแต่กลางเดือนมิถุนายนถึงกลางเดือนกรกฎาคม และเฉพาะที่ละติจูด 45 ถึง 70 องศา และโดยส่วนใหญ่แล้วจะมองเห็นได้บ่อยกว่าที่ละติจูด จาก 55 ถึง 65 องศา ในซีกโลกใต้จะสังเกตได้ในช่วงปลายเดือนธันวาคมและมกราคมที่ละติจูด 40 ถึง 65 องศา ในช่วงเวลานี้ของปีและที่ละติจูดเหล่านี้ ดวงอาทิตย์แม้ในเวลาเที่ยงคืนก็ไม่ได้ลงไปลึกกว่าขอบฟ้ามากนัก และรังสีที่เลื่อนลงมาก็ส่องสว่างในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ซึ่งมีเมฆกลางคืนปรากฏขึ้นที่ระดับความสูงเฉลี่ยประมาณ 83 กิโลเมตร ตามกฎแล้ว พวกมันจะมองเห็นได้ต่ำเหนือขอบฟ้าที่ระดับความสูง 3-10 องศาทางตอนเหนือของท้องฟ้า (สำหรับผู้สังเกตการณ์ในซีกโลกเหนือ) ด้วยการสังเกตอย่างรอบคอบ จะสังเกตเห็นพวกมันทุกปี แต่จะไม่ได้รับความสว่างสูงทุกปี