Noční svítící oblaky (1/2)

Letos v červnu je tomu právě 120 let, kdy byl poprvé pozorován atmosférický jev, který do té doby nebyl zaznamenán. Šlo o světlé oblaky s jemnou strukturou pozorované nízko nad severním obzorem za pokročilého soumraku, tedy v době, kdy jsou na temné obloze již viditelné hvězdy. Poprvé byly tyto oblaky, nazvané podle svého vzhledu nočními svítícími či stříbřitými, pozorovány v červnu 1885 v severní Evropě a Rusku.

Brzy bylo zjištěno, že se jedná o dosud neznámý druh oblačnosti, která nesouvisí s běžnými oblaky nacházejícími se v nejnižší části atmosféry v níž se tvoří počasí. Výška nočních svítících oblaků byla určena na 82 km nad povrchem a nebylo je možné pozorovat na denní obloze, ale pouze v krátkém období kolem letního slunovratu při poloze Slunce asi 6 až 16° pod obzorem, tedy za podmínek, kdy sluneční paprsky ještě ozařují vysoké vrstvy atmosféry. Ačkoliv se nejedná o všední jev, jsou noční svítící oblaky od roku 1885 pozorovány téměř každý rok a to na severní i jižní polokouli ze zeměpisných šířek 50 - 65°. Několikrát byly pozorovány také z území České republiky. Na severní polokouli je lze pozorovat od poloviny května do poloviny srpna, hlavní doba výskytu však připadá na červen a červenec. Příhodné podmínky pro pozorování na jižní polokouli nastávají o půl roku později během místního léta. V posledních několika desetiletích je patrný nárůst výskytu těchto pozoruhodných oblaků, bývají dokonce pozorovány i z nižších zeměpisných šířek než dříve.

Jaká je však příčina vzniku těchto oblaků a z čeho jsou složeny?

Noční svítící oblaky jsou nejvýše zaznamenanou oblačností v zemské atmosféře a to oblačností tvořenou nejspíše drobnými ledovými částicemi, i když dříve byly považovány za shluky částic kosmického či vulkanického původu. Běžné oblaky se v našich zeměpisných šířkách vyskytují asi do 12 kilometrů nad povrchem v troposféře, kde s rostoucí výškou klesá teplota. Dále ve stratosféře teplota s výšou opět roste až do výšky asi 50 km (převážně díky pohlcování ultrafialového záření ozónem). Další výrazný pokles teploty probíhá v mezosféře, jejíž horní přechodová vrstva - mezopauza - je vůbec nejchladnější částí zemské atmosféry. A právě zde, ve výškách 80 - 85 km mohou vznikat noční svítící oblaky. Avšak jenom za podmínek, které v mezopauze ve vyšších zeměpisných šířkách panují během místního léta. Proudění i teplota v mezopauze totiž nejsou po celý rok stejné. Na severní polokouli převládá v této vrstvě po většinu roku proudění směřující k východu a teplota kolem -90° C. V období od května do srpna má však proudění opačný směr a paradoxně je zde teplota ještě nižší a klesá až pod -130°C. Přestože je tato vrstva atmosféry na vodu velmi chudá, díky nepatrnému množství vodních par a při takto nízkých teplotách se mohou formovat velmi drobné ledové částice o rozměrech desítek až stovek nanometrů.

Rozptyl záření na takto malých ledových částicích silně závisí na jejich velikosti. Noční svítící oblaky jsou tedy tím jasnější, čím více vodní páry a kondenzačních jader se v mezopauze nachází a čím větší je ochlazování této vrstvy. Ochlazování mezopauzy je zřejmě důsledkem právě opačného procesu probíhajícího v nižších vrstvách atmosféry, ke kterému dochází kvůli vzrůstající koncentraci skleníkových plynů. Na vzrůstu koncentrace vodních par ve vysokých vrstvách atmosféry se také podílí stále vzrůstající koncentrace metanu. Významný produktem jeho oxidace je totiž voda. Tvorba oblaků v mezopauze je zřejmě velmi citlivým indikátorem globálních změn v zemské atmosféře. Do budoucna se předpokládá, že budou četnější a výraznější.

Noční svítící oblaky byly detekovány také z kosmických sond a radarů díky nimž se podařilo odhalit, že oblaky tohoto typu se nevyskytují pouze v blízkosti pásma odkud jsou hlášena pozorování (50 - 65° severní a jižní zeměpisné šířky), ale že se v letním období tvoří nad celou polární oblastí - užívá se pro ně pojem polární mezosférické oblaky. Noční svítící oblaky jsou tedy jen viditelnou částí mezosférické oblačnosti. Důvodem proč nebývají tyto oblaky pozorovatelné i z míst blíže pólům je skutečnost, že v období výskytu mezosférické oblačnosti je v těchto oblastech příliš světlá obloha nebo polární den. Mimo toto období mezosférická oblačnost mizí a situace se opakuje o půl roku později nad polární oblastí opačné polokoule.

Vzhled nočních svítících oblaků a jejich pozorování

Jak bylo již uvedeno, hlavní období pozorovatelnosti nočních svítících oblaků připadá na severní polokouli na červen a červenec (nejvíce pozorování bývá uváděno v poslední dekádě června). Pokud průzračný vzduch dovolí, lze noční svítící oblaky vzácně pozorovat za soumraku těsně nad severním obzorem, obvykle ne výše než 15 - 20°, mohou se však táhnout přes širokou část horizontu. Při výšce kolem 82 km jsou tedy pozorovány ve vzdálenostech až několika stovek kilometrů. Mají vzhled bělavých či světle modrých závojů připomínajících běžné cirry. Při pozorování dalekohledem může skutečné noční svítící oblaky prozradit jemnější struktura než která je viditelná pouhým okem, zatímco běžné cirry mají v dalekohledu spíše mlhavý vzhled. Případné troposférické oblaky bývají tou dobou patrné již jen jako tmavé siluety. Při pozorování lze zaznamenat vývoj oblaků, jejich rozpad a změny v jasnosti, které jsou patrné již během minut. Jejich skutečný pohyb bývá několik desítek m/s směrem k západu. Úkaz může trvat od několika minut až po několik hodin a lze ho pozorovat vizuálně či fotograficky. Podle tvaru se noční svítící oblaky dělí na 4 základní typy a několik podtypů:

Z území České republiky byly noční svítící pozorovány poprvé 10. června 1885 v Praze geofyzikem Václavem Láskou (1862-1943). Zeměpisná šířka našeho území se nachází na jižním okraji pásma, odkud jsou noční svítící oblaky pozorovatelné. Pozorování však nejsou příliš četná. Výčet dalších zatím nalezených záznamů uvádím níže:

• 2./3. červenec 1956 - Plzeň, Bohumil Maleček
• 2./3. červenec 1988 - Jizerské hory, Ivo Schötta
• (?) 30./31. květen 1992 - Kleť, Martin Setvák
• 2./3. červenec 1999 - Klášter Teplá, Thomas Groß
• 1./2. červenec 2004 - Praha, Tomáš Tržický
• 3./4. červenec 2004 - Jeseník, Pavel Klásek

Pokud se vám podařilo noční svítící oblaky pozorovat nebo se o to třeba pokusíte, či víte-li o starších záznamech o jejich pozorování, kontaktujte prosím autora článku (trzicky zavináč astro.cz). Další informace o nočních svítících oblacích a jiných optických jevech v atmosféře naleznete též na internetové adrese http://ukazy.astro.cz.

Článek byl napsán pro červnové číslo zpravodaje Pražské pobočky ČAS Corona Pragensis.
Odkaz na 2. díl článku.

Na úvodním snímku jsou noční svítící oblaky pozorované 1. července 2004 z Prahy ve 21:35 hod. SEČ.