Северное сияние: интересные факты

Где и когда можно наблюдать

В большинстве случаев активность полярных сияний наблюдается в северных и южных широтах, хотя полюбоваться световым представлением могут и жители Лондона, штата Флорида, а также Антарктиды. Данное небесное действие происходит в период с октября по январь. Отвечая на вопрос, сколько длится полярная ночь, стоит отметить, что активность полярных сияний может продолжаться в течение суток, а иногда может закончится и через час. Световое шоу лучше всего лицезреть в сильный мороз в ночное время. Днем свечения могут быть мало заметны.

Установлено, что появление северного сияния происходит с интервалом в 11 лет.

Во времена Средневековья полярная ночь представлялась взору в Скандинавии, на Севере России, а также в северной части Китая, поскольку магнитный полюс земного шара располагался немного правее, чем сейчас.

В наше время полюбоваться ночной игрой света можно:

  • на северном полюсе;
  • в Антарктиде;
  • в Северной Америке (от 20 до 200 раз в году, причем местные жители его могут наблюдать и летом);
  • на севере скандинавских стран. Наиболее отчетливо северное сияние можно увидеть на острове Шпицберген;
  • в широтах, расположенные между столицами стран Англии и Франции (в пределах 5-10 раз в году);
  • в северной части Флориды можно полюбоваться зрелищем 4 раза в год;
  • на Кольском полуострове;
  • в Шотландии (в апреле).

Так как северное сияние наблюдается непосредственно вблизи магнитных полюсов Земли, то наиболее заметным явление становится при нахождении наблюдателей за северным полярным кругом. Довольно часто радужную феерию на небе могут посмотреть жители Гренландии, Исландии, северного побережья Норвегии, а также местности, расположенной ближе к северу от Сибири. Южное полярное сияние образуется в кольце вокруг Антарктиды и южной части Индийского океана.

Наблюдать северное сияние также можно и из космоса:

При этом световые шоу достаточно красочно проявляются и на других планетах Солнечной системы, к примеру, на Юпитере, Венере, Марсе.

Как протекает процесс

Чтобы наблюдать, как появляется северное сияние, необходимо грамотно выбрать период максимальной солнечной активности. Просмотр следует проводить ночью, когда на небе нет облаков, а поблизости нет ярких огней большого города, а также, отсутствует полнолуние. Традиционно этот феномен даёт о себе знать в отрезок времени с октября до января.

Изучая вопрос, почему возникает северное сияние, стоит отметить, что наша планета представляет собой крупный по размеру магнит, обладающий силовыми линиями, направленным с севера на юг. Они являются геомагнитными и образуют собой соответствующий слой. Наряду с этим есть ещё плазменный «ярус». Кстати, учёным удалось установить тот факт, что существенную роль в подобных явлениях играет ориентация поля (магнитного) и степень давления плазмы ветра.

Ионизируются все частицы практически у конца пути, поэтому нижняя граница является максимально резкой, в то время как верхняя считается размытой и плавной. Появление ярких вспышек происходит через несколько дней с момента изменений в Солнце. Если наблюдать за данным феноменом с земной поверхности, можно заметить быстрое свечение неба, которое постоянно меняется. А иногда можно увидеть перемещающиеся лучи, короны, полосы и даже «занавеси».

Кстати, длится такое явление тоже по-разному, от нескольких минут до пары суток. Традиционно оно напоминает облако. Но иногда это могут быть ленты, пятна, вихри, похожие на волны. Занимателен и тот факт, что сияние постоянно перемещается и меняется в форме. Так, мы рассмотрели ответ на вопрос, как появляется северное сияние.

Зачем людям отслеживать передвижение Солнца

Давно замечено: движение небесных светил всегда соотносится с определенными событиями на земле. Заметки повлияли на появление первых календарей: солнечных, лунных. Современные наблюдения основаны на научных исследованиях развития горячей планеты:

  • с Солнцем связаны биологические ритмы живых существ;
  • зная о вспышках, предугадывают магнитные бури, чтобы метеозависимая группа населения могла перенести их комфортно;
  • движение светила – отличный указатель в ориентировании на местности;
  • астрономические расчеты базируются на базовых показателях солнечной активности.

Солнце влияет на погоду, поэтому для планирования деятельности рассчитывают траекторию прохождения и возможность осадков. Наблюдение первобытных людей было направлено на выживание: вовремя успеть в лагерь, построить зимовку, найти дорогу, если заблудился. Они не знали астрономических терминов, но безошибочно научились определять по Солнцу стороны света, исчислять дни, время, придумав песочные, солнечные, каменные часы и приблизив человечество к цивилизации.

Зависимость от источника света

Небесное свечение и звезды, видимые с помощью натриевого освещения под высоким давлением — откалиброванная модель Флагстаффа, Аризона, США, вид с 10 км.

Небесное свечение и звезды, видимые с помощью светодиодного освещения 4100K CCT — откалиброванная модель Флагстаффа, Аризона, США, вид с 10 км.

Различные источники света создают разное количество визуального свечения неба. Доминирующий эффект возникает из-за сдвига Пуркинье , а не из-за рэлеевского рассеяния коротких волн (см. ), как обычно утверждают . При наблюдении за ночным небом даже из умеренно освещенных участков глаз становится почти или полностью адаптированным к темноте или скотопичностью . Скотопический глаз гораздо более чувствителен к синему и зеленому свету и гораздо менее чувствителен к желтому и красному свету, чем адаптированный к свету или
фотопический глаз. Преимущественно из-за этого эффекта источники белого света, такие как металлогалогенные , флуоресцентные или белые светодиоды, могут давать в 3,3 раза яркость визуального свечения неба, чем у наиболее распространенных в настоящее время натриевых ламп высокого давления , и до восьми раз яркости. натриевого или янтарного низкого давления Алюминий галлий фосфид индия светодиод.

Соотношение яркости небесного свечения (по сравнению с натриевым светом низкого давления) в зависимости от расстояния для различных типов ламп.

Коэффициенты яркости Sky Glow для разных типов ламп
Тип лампы Описание Sky Glow относительно LPS Sky Glow относительно HPS
LPS Натрий низкого давления 1.0 0,4
NBA-LED янтарный светодиод AlGaInP 1.0 0,4
HPS Натрий высокого давления 2,4 1.0
PCA-LED Желтый светодиод с преобразованием люминофора 2,4 1.0
БЕЖАЛ Светодиод 5000K CCT с желтым фильтром 3,6 1.5
Светодиод 2400K CCT Теплый белый светодиод 4.3 1,8
Светодиод 3000K CCT Теплый белый светодиод 5,4 2.1
Светодиод 4100K CCT Нейтральный белый светодиод 6.4 2,7
Светодиод 5100K CCT Холодный белый светодиод 7.9 3.3

В деталях, эффекты сложны и зависят как от расстояния от источника, так и от направления взгляда в ночном небе. Но основные результаты недавних исследований недвусмысленны: предполагая равный световой поток (то есть равное количество видимого света) и согласованные оптические характеристики светильников (в частности, количество света, которое может излучаться прямо вверх), белые источники содержат более короткие (синий и зеленый) длины волн создают значительно более сильное свечение неба, чем источники с небольшим синим и зеленым. Влияние рэлеевского рассеяния на влияние свечения неба различными спектрами источников света очень мало.

Многочисленные дискуссии в светотехнике и даже некоторыми организациями, защищающими темное небо (например, Международной ассоциацией темного неба ), о последствиях свечения неба, связанных с заменой широко распространенных в настоящее время натриевых систем освещения проезжей части высокого давления на белые светодиоды, игнорируют критические проблемы, связанные с зрительным восприятием человека. чувствительность, либо фокусируется исключительно на белых светодиодных источниках света, либо фокусируется только на синей части (<500 нм) спектра. Все эти недостатки приводят к неправильному выводу о том, что увеличение яркости свечения неба, связанное с изменением спектра источника света, минимально или что нормативы светового загрязнения, которые ограничивают CCT белых светодиодов до так называемого «теплого белого» (т. Е. CCT <4000K или 3500K) предотвратит усиление свечения неба. Повышенная эффективность (эффективность распределения света на целевой области, такой как проезжая часть, с уменьшением количества «отходов», выпадающих за пределы целевой области, и более равномерными схемами распределения) может позволить дизайнерам снизить количество освещения. Но повышение эффективности, достаточное для преодоления удвоения или утроения свечения неба, возникающее при переходе даже на теплый белый светодиод от натрия высокого давления (или увеличения в 4-8 раз по сравнению с натрием низкого давления), не было продемонстрировано.

Воздействие на экосистему

Эффекты свечения неба в отношении экосистемы пагубно сказываются на множестве различных организмов. На жизнь растений и животных (особенно тех, которые ведут ночной образ жизни) в одинаковой степени сказывается то, что их естественная среда подвергается неестественным изменениям. Можно предположить, что скорость развития технологий человеческого развития превышает скорость естественной адаптации нечеловеческой природы к окружающей среде, поэтому такие организмы, как растения и животные, не могут успевать за ними и в результате могут пострадать. Хотя свечение неба может быть естественным явлением, наличие искусственного свечения неба стало серьезной проблемой, поскольку урбанизация продолжает процветать. Эффекты урбанизации , коммерциализации и потребительства являются результатом человеческого развития; эти события, в свою очередь, имеют экологические последствия. Например, освещенные рыболовные флоты, морские нефтяные платформы и круизные суда — все это нарушает искусственное ночное освещение мирового океана.

В целом, эти эффекты происходят из-за изменений в ориентации, дезориентации или дезориентации, а также притяжения или отталкивания от измененной световой среды, что, в свою очередь, может повлиять на поиск пищи, размножение, миграцию и общение. Эти изменения могут даже привести к гибели некоторых видов, таких как некоторые перелетные птицы , морские существа и ночные хищники.

Помимо воздействия на животных, растения и деревья также очень подвержены разрушению. Постоянное воздействие света влияет на фотосинтез растения, так как растение нуждается в балансе солнца и темноты, чтобы выжить. В свою очередь, эффекты свечения неба могут повлиять на производительность сельского хозяйства, особенно в сельскохозяйственных районах, расположенных близко к центрам крупных городов.

Миф осеверном сиянии

Есть множество мифов, которые касаются причин появления цветных небесных лучей итого, что они означает. Согласно одним легендам это мост, который соединяет мир людей ибогов, другие мифы утверждают, что это танец душ девушек, илиже отблески оторужия прекрасных валькирий.

Интересные факты:

  • эскимосы уверены, что такой феномен ничто иное, как свет изнебесного окна. АнаАляске, это достаточно нередчайшееявление. Души умерших порой хотят взглянуть намир людей иоткрывают окна новых жилищ;
  • часто особенно яркие вспышки света воспринимались людьми как благосклонный знак свыше (ктомуже если предстояли битвы, сражения);
  • северное сияние также поет, новот услышать его песню без специальных технических приборов нереально;
  • есть четыре разряда классификации яркости северного сияния.

Само посебе северное сияние неопасно,оно невреднодля человека, если любоваться имиздали. Ведь вэто какбы отголоски далеких магнитных бурь наСолнце.

Природа северного сияния и его научное исследование

Изображение взаимодействия солнечной энергии с магнитными полюсами Земли

Сегодня природу этого красивейшего явления может объяснить вам практически любой физик, ведь ни для кого уже давно не секрет, что в возникновении небесного карнавала «повинно» Солнце.

Наше светило представляет собой огромный и раскаленный шар из газа. Его основой являются гелий и водород. Их атомы постоянно взаимодействуют друг с другом, а особо раскаленные образуют солнечную корону, окутывающую сам шар плотным облаком. Оно регулярно выбрасывает в космос частички и атомы газа, которые разлетаются во все стороны с огромной скоростью. Ученые называют их «солнечным ветром», который достигает и нашей планеты. Обычно после очередного выброса газа на это уходит около пяти дней, ведь летят в вакууме частицы со скоростью, приближенной к одной тысяче километров в секунду.

Рентгеновский снимок Солнца с выбросами солнечной энергии

Именно в момент свидания этого потока с Землей зарождается то волшебство, для которого люди во все времена придумывали самые поэтичные названия. Некоторые из активных частиц отражаются нашей атмосферой и возвращаются в космос, но большая часть потока притягивается магнитным полем планеты. Дело в том, что Земля в некотором роде напоминает огромный магнит, силовые линии которого сходятся на полюсах. Притянутые частички солнечного ветра проходят по всем линиям и попадают в атмосферу как раз в пределах Южного и Северного полюсов.

Так как наша атмосфера состоит из азота и кислорода, то прилетевшие атомы гелия и водорода неизбежно сталкиваются с ними. В результате частицы начинают испускать свет разного спектра. Если молекула азота при столкновении потеряет атомы, то она будет испускать синий и фиолетовый цвет. В случаях, когда она остается в своем изначальном состоянии, цвет будет переливаться всеми оттенками красного. Молекулы кислорода практически никогда не теряют атомы, а потому обычно испускают зеленое или красноватое свечение. Именно этот свет в ночном небе и является северным сиянием. Видео данного явления всегда позволяет ученым понять, какие именно молекулы излучают свет, а значит, в каких слоях атмосферы произошло столкновение с солнечным ветром.

Северное сияние: вид на Землю из космоса

После нашего объяснения кажется, что ничего мистического и необычного в небесных огнях нет, однако ученые зачастую до сих пор не могут раскрыть все загадки этого явления. Например, не изучена связь северного сияния и погоды. Хотя практически все народы Крайнего Севера осведомлены о том, что красочное природное явление появляется зачастую в ясные, безветренные и морозные ночи. К тому же недавно ученые выяснили, что не так уже и нелепо название, данное небесным огням саамами – народом, живущим на Кольском полуострове и на севере скандинавских стран. В их языке существует несколько терминов, обозначающих диковинную небесную пляску, но наиболее распространенным является «гуовссахас». Если постараться перевести его на русский язык, то получится нечто похожее на «свет, который слышно». Долгое время специалисты в области изучения северного сияния считали, что это просто поэтичное название, не несущее особого смысла. Однако, к удивлению многих, оказалось, что волшебные огни в ночном небе являются источником электромагнитных волн низкой частоты. Они практически идентичны собственным волнам, излучающимся головным мозгом человека. К тому же в моменты свечения многие люди попадают под действие инфразвука, влияние которого на наш организм до сих пор в полной мере не изучено. Древние называли подобное явление «зовом предков» и рассказывали о том, что услышавший его во время северного сияния может заговорить с духами, уйти за ними в белое безмолвие и никогда больше не возвращаться в свои дома.

Внешние характеристики дивного явления природы

Поскольку о восходе и закате Солнца можно говорить как о двух тождественных явлениях, отличающихся друг от друга насыщенностью цветов, описание заката Солнца над горизонтом можно применить также ко времени перед восходом Солнца и его появлении, только в обратном порядке.

Чем ниже солнечный диск спускается к западной линии горизонта, тем он менее ярок и становится сначала жёлтым, затем – оранжевым и, наконец, красного цвета. Изменяет свою окраску и небосвод: сперва он золотистого цвета, затем, оранжевого, а у кромки – красного тона.

Когда солнечный диск вплотную приближается к линии горизонта, он приобретает тёмно-красный цвет, а по обе стороны от него можно увидеть яркую полосу зари, цвета которой сверху вниз переходят от голубовато-зелёного до ярко-оранжевого тонов. В это же время над зарёй образовывается бесцветное сияние.

Чем больше Солнце уходит за линию горизонта, тем пурпурнее становится небо, а когда оно опускается за горизонт на четыре-пять градусов, оттенок приобретает максимально насыщенные тона. После этого небо постепенно становится огненно-красного цвета (лучи Будды), а от того места, где зашёл солнечный диск, вверх, постепенно угасая, тянутся полосы светлых лучей, после исчезновения которых возле горизонта можно увидеть тускнеющую полосу тёмно-красного цвета.

После того как тень Земли постепенно заполняет небо, Пояс Венеры рассеивается, на небе появляется силуэт Луны, затем звёзды – и наступает ночь (сумерки заканчиваются, когда солнечный диск уходит за горизонт на шесть градусов). Чем больше времени проходит от ухода Солнца за линию горизонта, тем становится холоднее, а к утру, перед восходом Солнца наблюдается самая низкая температура. Но всё меняется, когда через несколько часов начинается восход красного Солнца: на востоке появляется солнечный диск, ночь уходит, а земная поверхность начинает прогреваться.

Что влияет на яркость и цвета северного сияния?

Северное сияние над тундрой Кольского полуострова

Увидеть северное сияние можно в регионах, приближенных к Южному и Северному полюсам, и ученые утверждают, что в разных точках земного шара оно различается по интенсивности и цветовой гамме свечения. Когда бывает наиболее яркое северное сияние? И что может повлиять на его цвет? Давайте попробуем разобраться с этими интересными вопросами.

Современные ученые довольно много знают о небесных всполохах, но продолжают их изучать. Ведь данное явление тесно связано с процессами, происходящими не только на Земле, но и в космосе. На данный момент известно, что частота появления северного сияния зависит от солнечной активности. В период пиковой деятельности одиннадцатилетнего цикла выброс солнечных частиц заметно увеличивается, а значит и «лисьи огни» люди будут наблюдать гораздо чаще.

Обычно северное сияние возникает в атмосфере на высоте от 90 до 130 км над поверхностью земли. При этом цвет свечения будет напрямую зависеть от того, насколько высоко произошло столкновение солнечного ветра с частицами земной атмосферы. Если небесные всполохи отливают всеми оттенками синего и фиолетового, то значит, что молекулы гелия и водорода столкнулись с азотом в высших слоях атмосферы. Желтый, зеленый и красный цвета свечения обеспечивает кислород. А он в больших количествах содержится в нижних слоях атмосферы.

Всполохи северного сияния фиолетового и зеленого цвета

Интересно, что северное сияние предстает перед глазами наблюдателей в разных формах. Охотники за сиянием выделяют несколько самых распространенных видов свечений:

  • Проблески;
  • Пятна;
  • Всполохи;
  • Дуги;
  • Короны и так далее.

Обычно северное сияние начинается именно с дуги, имеющей неравномерную интенсивность свечения. В случае появления пульсации форма природного явления меняется.

Дугообразное свечение северного сияния

На сегодняшний день специалисты уже знают, что небесный карнавал может длиться от двух-трех секунд до нескольких часов. Длительность северного сияния зависит также от активности нашего светила.

Определяют интенсивность свечения ученые обычно визуально, для этих целей была разработана специальная шкала, которой пользуется все международное сообщество. Измерения по ней проводят по четырехбалльной системе:

  • Свечение, сравнимое с Млечным Путем оценивается в I балл.
  • Если свет северного сияния напоминает лунный свет сквозь легкие перистые облака, то ему выставляется II балла.
  • III балла получает свечение, идентичное лунному, проникающему через кучевые облака.
  • Небесному карнавалу, сияющему как полная Луна в ясную ночь, присваивается интенсивность в IV балла.

После долгих наблюдений и изучений природного явления ученые выяснили, что при свечении в I, II и III балла «лисьи огни» кажутся одноцветными. А вот при IV баллах снятое видео северного сияния будет радовать разными переливами и переходами из одного оттенка в другой.

Страны, в которых можно увидеть северное сияние

Солнечное (полярное) сияние можно наблюдать в нескольких странах. Ученые сделали выводы, что на Северном полюсе свечение появляется реже, чем на Южном. Однако туда не только сложнее добраться, но и остановиться практически негде.

Поэтому стоит рассматривать более доступные места. Например, Якутия, Воркута, Норильск, Нарьян-Мар, Красноярский край – Таймырский заповедник, Ямал. Во многих странах для туристов оборудованы гостиницы, смотровые площадки, есть даже небольшие поселки.

Мурманская область (Россия)

Чаще всего туристы едут в Мурманскую область. Добраться туда можно всего да 2 часа самолетом из Москвы. В Мурманске северное сияние преимущественно яркого зеленоватого оттенка, очень редко – красного.

Сильных морозов там нет. Северное сияние начинает появляться с начала осени. Наблюдать природное явление советуют из поселка Териберка. Любители экстрима могут отправиться в Хибинские горы, но зимой там мало открытых баз отдыха и может не остаться мест.

Архангельск (Россия)

Там много ясных дней и северное сияние в Архангельске видно почти из любой точки. Но если хочется получить хорошие кадры, то советуют уехать из города. Из-за светового загрязнения четкость на снимках будет плохой. Для съемки лучше найти место на берегу Северной Двины. Всполохи расцвечивают небо в период сентябрь-апрель.

Карелия (Россия)

В Карелии увидеть северное сияние можно с сентября, но только если в это время высокая солнечная активность. Искать всполохи света лучше дальше от городов. Хорошие кадры получаются в деревне Нильмогуба. Она находится на побережье Белого моря, далеко от других населенных мест.

Коми (Россия)

Там северное сияние можно наблюдать везде, несмотря на то, что явление редкое. Иногда всполохи видно даже в Сыктывкаре. Но чтобы увидеть действительно зрелищное представление, то нужно уехать дальше. Наиболее удачным местом считаются окрестности Воркуты.

Где можно увидеть северное сияние — Финляндия

В Финляндии рекомендуют посетить Кильписъярви. Из четырех ночей в три стабильно появляется северное сияние. В Соданкюля явление радует жителей раз в два дня. В 20 веке там был построен городок «Астрополис» для наблюдения и изучения полярного сияния.

В стране оборудовано несколько специальных залов, в которых природное явление воспроизводится искусственно. Иллюзия настолько полная, что даже не нужно никуда ездить, чтобы полюбоваться на игру частиц света. Если все же хочется натурального зрелища, тогда нужно отправиться в деревню Неллим или на курорты Какслауттанен, горнолыжный Луосто. Примерная цена за ночь – 150 евро.

Норвегия

В Норвегии посмотреть на северное сияние можно в городке Алту. Рядом с ним находится гора Хальде, на которой работает обсерватория. Ее построили в 19 в., но пока она закрыта.

Однако смотровая площадка там открыта и самые настойчивые добираются туда. Правда, для этого нужно 4 часа взбираться на гору. Однако и результат будет более впечатляющий, чем смотреть на сияние от подножья.

Рядом с Алту находится отель с домиками-иглу. Но лучшими местами считают Лофотенские острова и город Тромсе, расположенный в 350 км за Полярным кругом. Наблюдать северное сияние приезжают с октября по март. Киркенес – небольшой городок рядом с российской границей. Он находится в эпицентре всполохов.

Исландия

Местные жители рекомендуют отправиться на маяк Grótta. В этом месте минимальное световое загрязнение. Скрасить ожидание северного сияния поможет геотермальный бассейн, находящийся рядом. Некоторые заказывают спец-туры. Если выбрать из Рейкьявика на автобусе – поездка обойдется примерно в 50 евро, индивидуальная программа на джипах – до 2000 евро.

На окраине парка Ватнайекюдль, рядом с ледником расположена небольшая деревня Каулваведль. Северное сияние очень красочно смотрится на фоне черного неба. Там находится отель с панорамными видами из окон. Это позволяет любоваться полярным сиянием в комфорте и тепле. Наблюдать за всполохами нужно с декабря по февраль.

Швеция

В Швеции за северным сиянием нужно ехать в деревню Абиску и Бьорклиден. В первой работает центр Aurora Sky Station (находится на берегу озера). Это считается лучшим местом для наблюдения за северным сиянием. Добраться до Абиску можно самолетом до Кируны, а оттуда – оформить трансфер.

Канада

В этой стране очень низкий уровень светового загрязнения. Поэтому увеличиваются шансы увидеть северное сияние. С августа по апрель туристы приезжают за зрелищем в Йеллоунайф. Там есть отель, где можно остановиться.

Аляска

Рекомендуют наблюдать сияние в городе Фэрбанкс. Либо оформить специальный тур в парк Денали. Северное сияние на Аляске активно в период август-май, с 22.00 до 3.00. Согреваться помогают горячие источники, отели.