Алмазная пыль

Алмазная пыль на уровне земли, — это облако состоящее из крошечных льда кристаллов . Это метеорологическое явление также называют просто кристаллами льда и обозначается в коде METAR как IC . Алмазная пыль обычно образуется под ясным или почти ясным небом, поэтому ее иногда называют осадками при ясном небе . Алмазная пыль чаще всего наблюдается в Антарктиде и Арктике , но может встречаться где угодно, где температура значительно ниже нуля. В полярных регионах Земли алмазная пыль может сохраняться без перерыва несколько дней.

Характеристики

Падающая алмазная пыль (Инари, Финляндия)

Алмазная пыль похожа на туман тем, что представляет собой облако, лежащее на поверхности; однако он отличается от тумана по двум основным причинам. Обычно туман относится к облаку, состоящему из жидкой воды (термин « ледяной туман» обычно относится к туману, который образовался в виде жидкой воды, а затем замерз, и часто возникает в долинах с загрязнением воздуха, таких как Фэрбенкс , Аляска) , в то время как алмазная пыль образуется непосредственно как лед). Кроме того, туман представляет собой достаточно плотное облако, существенно снижающее видимость, а алмазная пыль обычно очень тонкая и может не оказывать никакого влияния на видимость (в объеме воздуха кристаллов гораздо меньше, чем капель в том же объеме с туманом). ). Однако алмазная пыль часто может снизить видимость, в некоторых случаях до менее 600 м (2000 футов).

Глубина слоя алмазной пыли может существенно варьироваться от 20–30 м (66–98 футов) до 300 метров (980 футов). Поскольку алмазная пыль не всегда ухудшает видимость, ее часто сначала замечают по коротким вспышкам, возникающим, когда крошечные кристаллы, кувыркаясь в воздухе, отражают солнечный свет, попадающий в глаза. Этот сверкающий эффект дал этому явлению название, поскольку оно выглядит так, будто в воздухе сверкает множество крошечных бриллиантов.

серийные фотографии Diamond Dust
Алмазная пыль кратковременно наблюдалась в Цукубе, Япония. Это серийные фотографии из фильма; обратите внимание на различия в расположении кристаллов.
Температура воздуха -2°С, относительная влажность почти 100%. На этих фотографиях запечатлены только блестящие частицы.

Формирование

Эти кристаллы льда обычно образуются, когда температурная инверсия и более теплый воздух над землей смешивается с более холодным воздухом у поверхности. на поверхности присутствует ^[1] Поскольку более теплый воздух часто содержит больше водяного пара , чем более холодный, это смешивание обычно также переносит водяной пар в воздух у поверхности, вызывая увеличение относительной влажности приземного воздуха. Если увеличение относительной влажности у поверхности достаточно велико, могут образоваться кристаллы льда.

Для образования алмазной пыли температура должна быть ниже точки замерзания воды, 0 ° C (32 ° F), иначе лед не сможет образоваться или растает. Однако алмазная пыль не часто наблюдается при температуре около 0 ° C (32 ° F). При температуре от 0 ° C (32 ° F) до примерно -39 ° C (-38 ° F) увеличение относительной влажности может вызвать туман или алмазную пыль. Это связано с тем, что очень маленькие капли воды могут оставаться жидкими значительно ниже точки замерзания — состояния, известного как переохлажденная вода. В районах с большим количеством мелких частиц в воздухе, загрязнением человека или природными источниками, такими как пыль, капли воды могут замерзнуть при температуре около -10 °C (14 °F), но в очень чистых районах , где нет частиц ( ядер льда ), помогающих каплям замерзнуть, они могут оставаться жидкими до -39 ° C (-38 ° F), после чего замерзнут даже очень маленькие капли чистой воды. Во внутренних районах Антарктиды алмазная пыль довольно распространена при температуре ниже -25 ° C (-13 ° F).

Искусственная алмазная пыль может образовываться из снегоочистителей, которые выдувают в воздух кристаллы льда. Их можно найти на горнолыжных курортах. Алмазную пыль также можно наблюдать непосредственно с подветренной стороны от производственных предприятий или установок с охлажденной водой, производящих пар.

Оптические свойства

Алмазная пыль часто ассоциируется с ореолами , такими как солнечные собаки , световые столбы и т. д. Подобно кристаллам льда в перистых или перисто-слоистых облаках , кристаллы алмазной пыли формируются непосредственно в виде простых шестиугольных кристаллов льда — в отличие от замерзающих капель — ^[2] и вообще формируются медленно. В результате этой комбинации образуются кристаллы четко определенной формы — обычно это шестиугольные пластины или колонны, — которые, подобно призме, могут отражать и/или преломлять свет в определенных направлениях.

Климатология

Хотя алмазную пыль можно увидеть в любом регионе мира с холодной зимой, чаще всего ее можно увидеть во внутренних районах Антарктиды, где она распространена круглый год. Швердтфегер (1970) показывает, что алмазная пыль наблюдалась в среднем 316 дней в году на станции Плато в Антарктиде, а Радок и Лайл (1977) подсчитали, что более 70% осадков, выпавших на станции Плато в 1967 году, выпало в виде алмазов. пыль. После таяния общее количество осадков за год составило всего 25 мм (0,98 дюйма).

Сводки погоды и помехи

Алмазная пыль может иногда вызывать проблемы в работе автоматизированных метеостанций аэропортов . Облакомер . и датчик видимости не всегда правильно интерпретируют падающую алмазную пыль и сообщают, что видимость и потолок равны нулю (пасмурное небо) Однако человек-наблюдатель правильно заметил бы чистое небо и неограниченную видимость. Идентификатор алмазной пыли в системе METAR в международных ежечасных сводках погоды — IC. ^[3]

См. также

Ссылки

^ Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Алмазная пыль» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 3 апреля 2009 г. Проверено 21 января 2010 г.
^ Кеннет Г. Либбрехт (2001). «Морфогенез на льду: физика снежных кристаллов» (PDF) . Инженерное дело и наука (1). Калифорнийский технологический институт : 12 . Проверено 21 января 2001 г.
^ Станция обслуживания полетов Аляски (10 апреля 2007 г.). «СА-МЕТАР» . Федеральное управление гражданской авиации через Интернет-машину Wayback. Архивировано из оригинала 5 сентября 2018 г. Проверено 29 августа 2009 г.

Дальнейшее чтение

Гринлер, Р. (1999). Радуги, нимбы и слава . Милуоки: Издательство арахисового масла. стр. 195 стр. ISBN 0-89716-926-3 . — Отличный справочник по оптическим явлениям, включая фотографии экспонатов в Антарктиде, вызванных алмазной пылью.
Швердтфегер, В. (1970). «Климат Антарктики». В С. Орвиге (ред.). Климат полярных регионов . Всемирный обзор климатологии. Том. 14. Эльзевир . стр. 253–355. ISBN 0-444-40828-2 .
Радок У. и Р. К. Лил (1977). «Год накопления снега на станции Плато». В Дж. А. Бузингере (ред.). Метеорологические исследования на станции Плато, Антарктида . Серия антарктических исследований. Том. 25. Американский геофизический союз . стр. 17–26. ISBN 0-87590-125-5 .
Руководство по приземным погодным наблюдениям (MANOBS) (8-е изд.). Метеорологическая служба Канады. 2 декабря 2021 г.
Фотография искусственной алмазной пыли (на японском языке)

Внешние ссылки

Замечательное видео снято на Хоккайдо, Япония. 1 минута 22 секунды HQ (на японском языке)
Более длинная версия видео выше. 5мин 10сек HD (на японском языке)

Обратите внимание, что изображения отличаются от изображений, полученных невооруженным глазом, тем, что на них запечатлены расфокусированные кристаллы, которые показаны как большие размытые объекты.

[gloss-1] Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Алмазная пыль» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 3 апреля 2009 г. Проверено 21 января 2010 г.

[2] Кеннет Г. Либбрехт (2001). «Морфогенез на льду: физика снежных кристаллов» (PDF) . Инженерное дело и наука (1). Калифорнийский технологический институт : 12 . Проверено 21 января 2001 г.

[METAR-3] Станция обслуживания полетов Аляски (10 апреля 2007 г.). «СА-МЕТАР» . Федеральное управление гражданской авиации через Интернет-машину Wayback. Архивировано из оригинала 5 сентября 2018 г. Проверено 29 августа 2009 г.

[1]

[2]

[3]