夜光雲の輝きを理解する

ケビン・チョー/ウィキメディア・コモンズ/ CC-BY-SA 3.0

毎年夏になると、赤道の北と南の高緯度に住む人々は、「夜光雲」と呼ばれる幻想的な美しい現象に見舞われます。これらは、私たちが理解する通常の方法では雲ではありません。よりよく知られている雲は、一般に、ほこりの粒子の周りに形成された水滴でできています。夜光雲は一般に、かなり低い温度で小さな塵の粒子の周りに形成された氷の結晶でできています。地面のかなり近くに浮かぶほとんどの雲とは異なり、それらは地球の表面から最大 85 キロメートルの高さに存在します。地球上の生命を維持する大気中の高い.それらは、昼夜を問わず見ることができる薄い巻雲のように見えるかもしれませんが、通常、太陽が地平線の下に 16 度以内にあるときにのみ見えます。

夜の雲

「夜光」という用語は「夜に輝く」という意味で、これらの雲を完璧に表しています。日中は太陽の明るさのために見ることができません。ただし、太陽が沈むと、これらの高く飛ぶ雲が下から照らされます。これは、彼らが深い薄明の中で見える理由を説明しています。それらは通常、青みがかった白の色をしており、非常にうっすらと見えます。

夜光雲研究の歴史

夜光雲は 1885 年に最初に報告され、時々、 有名なクラカトア火山の噴火 しかし、噴火がそれらを引き起こしたかどうかは明らかではありません。何らかの方法でそれを証明する科学的証拠はありません.それらの出現は単に偶然かもしれません。火山の噴火がこれらの雲を引き起こすという考えは、1920 年代に徹底的に研究され、最終的に反証されました。それ以来、大気科学者は気球、観測ロケット、人工衛星を使って夜光雲を研究してきました。それらはかなり頻繁に発生するようで、観察するのは非常に美しいです。

夜光雲はどのように形成されますか?

これらのきらめく雲を構成する氷の粒子は非常に小さく、直径が約 100 nm しかありません。人間の髪の毛の幅の何倍も小さい。それらは、おそらく上層大気中の微小流星の破片からの塵の小さな粒子が水蒸気で覆われ、中間圏と呼ばれる大気中の高い領域で凍結するときに形成されます。地元の夏の間、大気のその地域は非常に寒く、結晶は約-100°Cで形成されます.

夜光雲の形成は、太陽周期の変化に応じて変化するようです。特に、 太陽はより多くの紫外線を放出します 、それは上層大気の水分子と相互作用し、それらをバラバラにします。これにより、活動が活発な時期に雲を形成するための水が少なくなります。太陽物理学者と大気科学者は、太陽活動と夜光雲の形成を追跡して、2 つの現象の関係をよりよく理解しています。特に、UV レベルが変化してから約 1 年後まで、これらの特異な雲の変化が現れない理由を知りたいと考えています。

興味深いことに、NASA のスペースシャトルが飛行していたとき、その排気プルーム (ほとんどすべてが水蒸気でした) が大気の高いところで凍結し、非常に短命の「ミニ」夜光雲を作り出しました。シャトルの時代以降、他のロケットでも同じことが起こっています。ただし、打ち上げはほとんどありません。夜光雲の現象は、打ち上げや航空機よりも前から存在します。ただし、打ち上げ活動からの短命の夜光雲は、それらの形成を助ける大気条件に関するより多くのデータポイントを提供します。

夜光雲と気候変動

夜光雲の頻繁な形成と気候変動との間に関連があるかもしれません。 NASA やその他の宇宙機関は、何十年にもわたって地球を研究し、地球温暖化の影響を観察してきました。しかし、証拠はまだ集められており、雲と温暖化の間のリンクは比較的物議を醸す提案のままです.科学者たちは、明確な関連性があるかどうかを確認するために、すべての証拠を追跡しています.考えられる理論の 1 つは、メタン (気候変動に関与する温室効果ガス) が、これらの雲が形成される大気の領域に移動するというものです。温室効果ガスは、中間圏の温度変化を引き起こし、冷却を引き起こすと考えられています。その冷却は、夜光雲を構成する氷の結晶の形成に寄与します。水蒸気の増加 (これも温室効果ガスを生成する人間の活動による) は、気候変動への夜光雲のつながりの一部となるでしょう。これらの関係を証明するには、多くの作業を行う必要があります。

これらの雲がどのように形成されるかに関係なく、空を眺める人、特に夕日を眺める人やアマチュアの観察者のお気に入りです。日食を追いかけたり、流星群を見るために夜遅くまで外出する人がいるように、北緯や南緯の高い地域に住んでいて、夜光雲を積極的に探している人がたくさんいます。それらの壮大な美しさに疑いの余地はありませんが、それらは地球の大気中の活動の指標でもあります.