AMATEUR STORMCHASING SOCIETY

Noční svítící oblaka

19. 6. 2018

Autor: D. Gorný

NOČNÍ SVÍTÍCÍ OBLAKA (angl. Noctilucent clouds)

Možná jste už o tomto vzácném druhu oblaků v minulosti něco zaslechli, četli některý z našich článků, možná tento název vidíte teď poprvé, nebo patříte mezi rozrůstající se skupinu lidí, která tyto oblaka pravidelně fotografuje. V následujících několika kapitolách se dozvíte vše podstatné o tomto „fenoménu“, který se u nás těší v posledních letech čím dál větší oblibě.

Noční svítící oblaka se v češtině často označují, díky svému vzhledu, jako stříbřitá oblaka.
Jedná se o modravě nebo stříbřitě zbarvená oblaka nitkovitého charakteru zdánlivě se podobající tenkému cirru. Barvu mohou mít i zlatavou, oranžovou až červenou. Tato oblaka jsou velmi řídká, skládají se z drobných ledových částic a jsou viditelná pouze v období kolem letního slunovratu na severní nebo jižní polokouli, a to ještě jen z oblastí mezi 50-70° zeměpisné šířky.

Neřadí se mezi běžná oblaka, která známe z klasifikací či denního pozorování oblohy. Běžná oblačnost se nachází v troposféře, tedy v nejnižší vrstvě atmosféry, ve které probíhá většina meteorologických procesů. Troposféra u nás sahá od zemského povrchu do výšky cca 12 km (v rovníkových oblastech mnohem výše, naopak na pólu končí níže). Pro zajímavost oblaka nízkého patra, kam se řadí např. stratus nebo stratocumulus, mají výšku základny oblačnosti do 2 km nad zemí. Oblaka vysokého patra jako cirrus, cirrostratus nebo cirrocumulus se vyskytují ve výškách mezi 7-13 km na zemí. Horní hranice bouřkového oblaku se pak může dostávat až do výšek 15-20 km nad zemským povrchem.

Noční svítící oblaka se však vyskytují mnohem výše. Objevují se ve výškách zhruba kolem 75-90 km nad zemí – tato vrstva atmosféry se odborně označuje jako mezosféra. V těchto výškách, kde se vyskytují teploty až -125°C, se nachází vůbec nejchladnější část atmosféry.

ČAS A DOBA POZOROVÁNÍ:

Hlavním obdobím výskytu NLC na našem území je červen a červenec, avšak vzácně se dají spatřit už na konci května nebo na začátku srpna. Jsou příliš slabá na to, abychom je mohli pozorovat za denního světla, viditelná jsou pouze během večerního soumraku a ranního svítání, v době, kdy se sluneční kotouč nachází asi 6 až 16° pod obzorem a nasvěcuje oblaka zpoza horizontu.

V případě večerního pozorování je lze spatřit nad severozápadním obzorem. Doporučuje se minimalizovat množství světelného smogu – ideální je vyrazit někam do přírody mimo město. V případě, že nastane ona vytoužená kombinace jasné oblohy a výskytu NLC, oblaka se na obloze objeví na několik desítek minut až hodin přibližně mezi 22:00 až 00:00 SELČ. Časně ráno jsou NLC zase viditelná nad severovýchodním obzorem mezi 2:00-4:00 SELČ. Přesný čas se postupně mění, tak jak se mění čas východu a západu slunce. Úkaz trvá několik desítek minut až hodin. V ojedinělých případech může být z nejvyšších vrcholků hor pozorovatelný po většinu noci. Od ostatních oblaků se rozeznají tak, že „svítí“ doběla. Ostatní oblačnost na obloze, včetně cirrů, ztmavne.

Poprvé byla noční svítící oblaka pozorována v roce 1885. První pozorovaný výskyt pravděpodobně souvisel s výbuchem sopky Krakatoa. Úkaz se poté opakoval po výbuších jiných sopek, popř. po dopadech meteoritů. Nejstarší dochované fotografie pozorování NLC na území Česka pocházejí z 2. - 3. července 1956 z Plzně. Od té doby byla oblaka mnohokrát pozorována.

Přestože dlouhodobě roste frekvence jejich výskytu, jedná se o velmi vzácný jev, který můžeme na obloze sledovat jen v letním období. Naše oblast se nachází na hranici pásu, odkud je možné tyto oblaka pozorovat, proto je často můžeme vidět pouze těsně nad obzorem. Běžně se u nás maximální výška NLC dostává k 35° nad obzorem, ve výjimečných případech více. Lepší pozici pro pozorování mají obyvatelé severně od České republiky, tedy ve vyšších zeměpisných šířkách. Tato oblaka se v létě vytváří nesouvisle kolem celého severního pólu. Za polárním kruhem pak ale jejich pozorování znemožňuje výskyt polárního dne.

(NE)JASNÝ VZNIK NOČNÍCH SVÍTÍCÍCH OBLAKŮ

K tvorbě nočních svítících oblaků je nutná přítomnost vodní páry a prachu. K tvoření oblačnosti v mezosféře dochází však až při teplotách pod cca -120°C. Mezosféra je po většinu roku teplejší a k ochlazení na takto nízké teploty dochází jen na pár týdnů okolo letního slunovratu. V tomto období zde teplota klesá i pod -130°C. Tento pokles je způsoben sezónními změnami proudění. Právě při těchto teplotách se pak tvoří noční svítící oblaka.

Zdroje prachu a vodní páry, které se v této vrstvě nachází, nejsou s jistotou známy. Ještě poměrně nedávno se předpokládal pouze mimozemský nebo sopečný původ těchto částic. Avšak koncem 60. let se podařilo prokázat, že se tato oblaka skládají z ledových krystalků velkých asi 1 mikrometr. Teorie, kterou představil Chapman a Kendall, pak vysvětluje vznik těchto ledových krystalků - předpokládá se, že se vyvíjejí z vody vznikající fotochemickou syntézou atmosférického kyslíku s vodíkem, popř. z vody, která je do těchto výšek vynesena turbulentní difuzí. Mechanismus tohoto transportu přes stratosféru a stratopauzu není však dosud objasněn a jedná se tudíž o pouhou domněnku či spekulaci.

Objevila se také hypotéza, podle níž četnost výskytu nočních svítících oblaků souvisí s klimatickou změnou. Skleníkové plyny (oxid uhličitý, metan), které jsou příčinou růstu teplot v troposféře, zachycují tepelné záření od zemského povrchu a tím může docházet k ochlazování mezosféry.

Některé výzkumy pak ukazují na korelaci mezi výskytem NLC a sluneční aktivitou. Větší množství nočních svítících oblaků lze pozorovat v letech s nižší sluneční aktivitou, díky níž jsou teploty v mezosféře nižší.

VZHLED NOČNÍCH SVÍTÍCÍCH OBLAKŮ

Podle tvaru se noční svítící oblaka dělí na 4 základní typy (závoj, pruhy, vlny a víry), které se dále dělí na další podtypy. Zvláštní postavení mají typy O, S a V, které se nedají zařadit do žádného z výše uvedených typů, a proto se vymezují samostatně. Fotky a podrobnější informace k přiloženým kategoriím najdete na této webové adrese:

Typ I – Závoj (jednoduchá struktura)
Typ II – Pruhy
II a – pruhy s rozmazanými okraji
II b – pruhy s ostrými okraji
Typ III – Vlny
III a – krátké, rovné, úzké pruhy
III b – čeřinovité útvary dosti podobné zvláštnosti undulatus
Typ IV – Víry (háčky a oblouky)
IV a – víry s radiusem 0,1-0,5°
IV b – víry s radiusem 3-5°
IV c – víry většího rozsahu

Typ O – Formace nespadající do žádných z výše uvedených podtypů
Typ S – NLC s jasnými uzly
Typ V – Síťová struktura
Typ P – Tvar mořské vlny přecházející v pruh/proužek/pásek

RADARY

Na internetu jsou dostupná online radarová data, která zobrazují NLC odrazy. Nevýhodou těchto radarů je, že snímají jen určitou oblast kolem sebe. Někdy se může stát, že se na některých radarech zobrazují odrazy NLC, ale ve skutečnosti nejsou z našich zeměpisných šířek pozorovatelná a naopak. To platí především pro radar z Norska a Velké Británie. Přesto jsou vhodnými pomocníky pro každého pozorovatele!

Pro nás je nejvhodnější radar, který se nachází na severu Německa, konkrétně v Kühlungsbornu. Tento radar snímá oblast z 54,1° severní šířky a 11,8° východní délky:
https://www.iap-kborn.de/en/research/department-radar-remote-sensing/current-radar-observations/oswin-mesosphere/

Sledovat můžete také online radarová data z norských Andenes (69,3°s. š., 16,04 v. d.):
https://www.iap-kborn.de/en/research/department-radar-remote-sensing/current-radar-observations/maarsy-mesosphere/

V provozu je také radar ve Velké Británii, přesněji v Aberystwythu (52,4° s. š, 4° z. d.):
http://www.mstrf.eclipse.co.uk/PLOTS_LATEST-24-HOURS/nerc-mstrf-radar-mst_capel-dewi_latest-24-hours_m300.png

DRUŽICE AIM

V dubnu 2007 vystartovala na oběžnou dráhu specializovaná družice AIM (The Aeronomy of Ice in the Mesosphere), která je určená právě pro studium mezosférických oblaků v polárních oblastech. Poskytuje informace o výskytu NLC nebo velikosti částic, které je tvoří. Aktuální data z experimentu můžete nalézt v přiloženém odkazu:
http://spaceweather.com/DAISY_PICS/current_daisy.png?PHPSESSID=773gknu23h8b1ga7mj13meqb25

Sledovat můžete také graf vývoj teploty v mezosféře a tlak vodních par:
https://www.geos.ed.ac.uk/~hcp/meso_ts/

V neposlední řadě doporučujeme sledovat webové kamery z celé České republiky...

Webové kamery ČHMÚ

Webové kamery na Šumavě

Webové kamery HumlNET

Seznam pozorování z našeho území, do kterého se může každý zapojit, je dostupný na webu ukazy.astro.cz.
http://ukazy.astro.cz/nlc-pozorovani.php

ZDROJE:

TIŠTĚNÉ PUBLIKACE:

PODZIMEK, J. (1959): Fysika oblaků a srážek. Praha. Nakladatelství ČSAV, 1959.

SOBÍŠEK, B. (1993): Meteorologický slovník výkladový a terminologický. Praha. MŽPČR, 1993.

INTERNETOVÉ ODKAZY:

https://www.atoptics.co.uk/highsky/nlc2.htm