22.12.2011

Цунами в небе над штатом Алабама

На днях в небе над штатом Алабама произошло потрясающее атмосферное явление. Небо было похоже на мечту спортсмена, занимающегося серфингом: целая серия облаков, похожих на огромные волны выстроилась на горизонте в Бирмингеме. Гребни этих волн вздымались так высоко, что напоминали цунами в замедленной съемке. Один изумленный житель штата Алабамы, сделал несколько фотоснимков облаков и отправил их по почте на местную метеорологическую станцию, желая узнать у специалистов, что за цунами происходило на небе.

Эксперты объяснили, что облака представляли собой яркий пример "волн или неустойчивости Кельвина-Гельмгольца". Это природное явление возникает при наличии даже небольшого сдвига между слоями одной среды, либо когда две контактирующие между собой среды обладают в достаточной степени разными скоростями. Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца происходит, когда две жидкости с разной плотностью или же два воздушных потока с разной скоростью протекают рядом друг с другом. Такая неустойчивость приводит к скорой трансформации небольшой ряби в волны определенных форм и размеров. Типичным примером такой нестабильности является появление волн на поверхности воды под воздействием ветра.

Независимо от того, где этот тип волн присутствует – в небе или в океане – они всегда формируются, когда быстро движущийся слой жидкости скользит над более медленным и толстым слоем и тянет при этом его поверхность.

Волны воды, например, образуются, когда слой жидкости, находящийся чуть выше их (то есть, воздух), движется быстрее чем слой жидкости, расположенный чуть ниже (то есть, вода). Когда разница между скоростью ветра и воды увеличивается до определенной точки, волны "ломаются" – их гребни наклоняются вперед – и они принимают так называемую форму Кельвина-Гельмгольца.

Согласно сведениям Крис Уолсек (Chris Walcek), метеоролога из научно-исследовательского центра атмосферы Государственного Университета Нью-Йорка, Олбани, воздух, быстро движущийся высоко в небе, может потянуть верхнюю часть медленно перемещающихся, толстых облаков вниз почти таким же способом.

"На снимках неба Бирмингема холодный слой воздуха присутствовал, вероятно, ближе к земле, где скорость ветра, возможно, была снижена. Вот почему в этом слое появляется облако или туман", – сообщил Уолсек агентству LiveScience. "Над этим облачным, холодным, медленно движущимся слоем, по всей видимости, был теплый и более быстро движущийся слой воздуха".

В большинстве случаев различие в скорости ветра и температуры между двумя слоями атмосферы, как правило, бывает маленьким, и таким образом, быстрый воздух, находящийся в верхней части "просто скользит над медленно перемещающимся воздухом подобно шайбе, скользящей вдоль ледяной поверхности", объяснил Уолсек. В ином случае, если разница скорости ветра слишком большая, интерфейс между двумя слоями преобразовывается в произвольную неустойчивость.

Волны Кельвина-Гельмгольца формируются, когда разница температур и скорости ветра двух слоев достигают зоны наилучшего восприятия. "Так, на фотоснимках изображен воздух между этими двумя атмосферными слоями, которые просто очень близкие к этому порогу для образования неустойчивости и смешивания этих двух слоев", – отметил в заключении Уолсек.

Источники:

1. globalscience.ru