ΕΠΙΣΤΗΜΗ

Ιριδισμός νεφών: Η εξήγηση του εντυπωσιακού φαινομένου και η ιστορία του

Φαινόμενο ιδιαίτερης ομορφιάς είναι ο σχηματισμός ιριδιζόντων νεφών. Ο σχηματισμός τους οφείλεται στο φαινόμενο της περίθλασης. Το μήκος κύματος στο οποίο εκπέμπεται το φως είναι μικρό οπότε είναι απαραίτητο τα σύννεφα, να αποτελούνται από μικρά σταγονίδια. Επιπλέον τα συγκεκριμένα νέφη θα πρέπει να έχουν εξαιρετικά λεπτό πάχος ώστε να μην παγιδεύουν το διάχυτο φως. Κάθε απόχρωση του οπτικού φάσματος κάμπτεται επί των νεφών σε διαφορετικές γωνίες με αποτέλεσμα τα τελευταία να εμφανίζουν χρωματισμούς.

Φαινόμενο ιδιαίτερης ομορφιάς είναι ο σχηματισμός ιριδιζόντων νεφών. [Πηγή: www.shutterstock.com]

Το μετεωρολογικό φαινόμενο που προκάλεσε αυτόν τον πανέμορφο σχηματισμό της παραπάνω φωτογραφίας δεν οφείλεται στη διάθλαση του φωτός από τις υδροσταγόνες που μπορεί να περιέχονται στα νέφη, που τότε θα παρήγαγαν το ουράνιο τόξο, αλλά στην περίθλαση του φωτός και ονομάζεται ιριδισμός.

Το φαινόμενο του ιριδισμού οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιριδίζοντα σώματα έχουν την ιδιότητα να παρουσιάζονται με ένα χρώμα όταν διαθλούν το φως και με ένα διαφορετικό χρώμα σε άλλες περιπτώσεις. Στα σώματα αυτά, το προσπίπτον φως ανακλάται πάνω σε πολλαπλές επιστρώσεις ημιδιαφανών επιφανειών. Μέσα από τη μετατόπιση των φάσεων και τη συμβολή αυτών των ανακλάσεων, το σώμα αλλάζει χρώμα, αφού διάφορες περιοχές συχνοτήτων ενισχύονται διαφορετικά ή γίνονται πιο ασθενείς.

Ειδικότερα ιριδισμοί παρατηρούνται στις βάσεις των νεφών ως τμήματα ή ζώνες έγχρωμες κυρίως κόκκινης απόχρωσης, πολλές φορές πράσινης και σπανιότερα κυανής και κίτρινης προσφέροντας μια θαυμάσια θέα. Οι αποχρώσεις αυτές φαίνονται να παρακολουθούν ιδιαίτερα την περίμετρο των νεφών.

Για τους παρατηρητές των νεφών και γενικά των διαφόρων μετεωρολογικών φαινομένων η εμφάνιση ιριδίζοντος νέφους σημαίνει ότι αυτό αιωρείται για μεγάλο χρονικό διάστημα άνευ μεταβολών, συνεπώς αποτελεί δείγμα καλοκαιρίας. Αυτό όμως δεν συμβαίνει πάντοτε.

Που αλλού συμβαίνει ο ιριδισμός

Στη φυσική και στην ορυκτολογία, ιριδισμός είναι το φαινόμενο της εναλλαγής χρωμάτων , το οποίο παρατηρείται σε μερικούς πολύτιμους λίθους και σε άλλα υλικά. Ο ιριδισμός των ορυκτών είναι φαινόμενο παρόμοιο με αυτό που παρατηρείται στις σαπουνόφουσκες, στα λεπτά υμένια λαδιού και στις πετρελαιοκηλίδες στην επιφάνεια του νερού. Το φαινόμενο αυτό οφείλεται στη συμβολή των φωτεινών ακτίνων που προσπίπτουν σε λεπτά σώματα υπό γωνία, εξ ου ονομάζεται και γωνιοχρωμισμός. Πανέμορφοι ιριδισμοί παρατηρούνται επίσης σε πολλά έντομα όπως και θαλάσσια όστρακα.

Η ιστορία πίσω από το φαινόμενο

Κατά τη διάρκεια της πολικής εκστρατείας Terra Nova του Καπετάνιου Richard Scott στην Ανταρκτική (1909-12) παρατηρήθηκαν υπέροχα χρώματα από δαχτυλίδια που περιέβαλλαν τον Ήλιο. Ο Simpson αναγνώρισε τους δακτυλίους ως κορώνα που προκαλείται από την περίθλαση του ηλιακού φωτός. Επειδή η θερμοκρασία του αέρα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου κυμαινόταν μεταξύ -26° και -29° C και υπήρχε ομίχλη το φαινόμενο δημιουργήθηκε κοιτώντας προς την κατεύθυνση του Ήλιου, ο Simpson κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ομίχλη γύρω του περιείχε μικροσκοπικά σταγονίδια υπερψυγμένου υγρού νερού διαμέτρου μικρότερης των 25 μm. Αυτές και άλλες παρατηρήσεις οδήγησαν τον Simpson στο συμπέρασμα ότι οι κορώνες παράγονται μόνο από υγρό νερό και όχι από πάγο.

Η ηλιακή άλως που σχηματίζεται λόγω περίθαλασης του φωτός. [Credits: Jett Galang]

Είναι γνωστό ότι οι κορώνες προκαλούνται από σκέδαση στην κατεύθυνση προς τα εμπρός (δηλαδή, περίθλαση) όταν προσκρούει φως σε σωματίδια του νέφους. Ωστόσο, σε αντίθεση στον ισχυρισμό του Simpson ότι οι κορώνες σχηματίζεται μόνο από υγρό νερό, πρόσφατες εργασίες έχουν δείξει ότι μπορούν να δημιουργηθούν και τα δύο διαφορετικά υγρά αλλά και πάγο. Κοινός πάγος με κρυστάλλους εξαγωνικού σχήματος θα μπορούσε να προκαλέσει κυκλική κορώνα, ενώ οι μεγάλου μεγέθους κρύσταλλοι (~ 100 m και μεγαλύτεροι) έχουν ως αποτέλεσμα να δημιουργούν μια μάλλον μικρή κορώνα με διάμετρο μικρότερη από έναν βαθμό της μοίρας. Τα περισσότερα στεφάνια από τις κορώνες είναι πέντε έως δέκα φορές μεγαλύτερα.

Σύμφωνα με τον Andy Heymsfeld, έναν πολύ γνωστό εμπειρογνώμονα επί των νεφών τα σύννεφα που περιέχουν πολύ μικρά σωματίδια πάγου προκαλούν σχεδόν σφαιρικά σχήματα κορώνας.

Το μεγαλύτερου μήκους κύματος φως (π.χ. κόκκινο) θα σχηματίζει μεγαλύτερους δακτυλίους από το μικρότερου μήκους κύματος (π.χ. μπλε) φως. Η καλύτερη περίθλαση εμφανίζεται σε λεπτά σύννεφα με μικρά σωματίδια και στενές κατανομές μεγέθους σωματιδίων.

Πηγή: news247

 

Back to top button