Piękne zjawiska przyrodnicze

Oto dlaczego lubię góry i wędrówki po nich. Abstrahując od dobrego samopoczucia i kondycji jakie dzięki temu mam, to co najbardziej w nich lubię to kontakt z przyrodą i piękne zjawiska jakie można tam zaobserwować.

W październiku 1989 spędzałem weekend ze znajomymi z katowickiego Pałacu Młodzieży w Beskidach na tzw. Lasku koło Koszarawy (było to podsumowanie letniego obozu turystyczno-naukowego) Zatrzymaliśmy się w studenckiej "chatce elektryka" (sam jeszcze nie byłem studentem) Ponieważ - jak to w górach bywa - była piękna pogoda i niebo usiane gwiazdami więc wyszliśmy na szczyt góry, w pobliżu którego znajdowało się schronisko. Koleżanka ze szkolnego koła naukowego miała podręczną lunetkę na podczerwień, dzięki której mogliśmy oglądać mgławice gwiazd i galaktyki niewidoczne "gołym okiem". Jednak zeszło to na plan dalszy gdyż nagle naszą uwagę przykuło coś niesamowitego. Było to około godziny 21-ej, niebo miało już kolor nocnego granatu. Nagle, znad sąsiedniej góry wystrzeliły ku zenitowi snopy białego światła. Zdumiało to nas, ale kolega skomentował: - Może to po prostu Czesi podświetlają reflektorami granicę ? ;-) Jednak wystarczyło spojrzeć do góry by zauważyć, że światło nadchodziło od strony wskazywanej przez Gwiazdę Polarną, a więc z północy. Tak więc, teoria kolegi upadła :) Po chwili zrozumiałem, że to co widzimy to piękne zjawisko przyrodnicze. Białe słupy światła, dotychczas nieruchome, zaczęły nagle falować, przybierać barw/kolorów i przesuwać się od lewej do/ku prawej (czyli z zachodu na wschód). Całe zjawisko trwało ok.pół godziny.

Kilka miesięcy później udało mi się dostać magazyn astronomiczny Urania, w którym zamieszczony został oficjalny komunikat Polskiego Towarzystwa Astronomicznego o wystąpieniu silnej burzy magnetycznej na terenie Polski w październiku 1989, co jasno tłumaczy, że zaobserowane zjawisko to zorza polarna (aurora borealis) - tak rzadka w naszych szerokościach geograficznych. Podobno był też komunikat w radiu następnego dnia (którego nie słyszałem, bo - paradoksalnie - do górskiej chatki, obsługiwanej przez studentów Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej) nie wolno było przywozić żadnych oznak cywilizacji, w tym radia - i prawidłowo:)

Okazuje się jednak, że zjawisko zorzy nie jest aż tak bardzo rzadkie (jak na przykład całkowite zaćmienia słońca). W 1992 roku (o ile dobrze pamiętam) magazyn Wiedza i Życie opublikował zdjęcia zorzy polarnej, jakie udało się w tamtym roku zrobić pewnemu kominiarzowi z Zakopanego :)

Ja niestety pamiętnego października nie miałem ze sobą aparatu fotograficznego - poniżej zamieszczam zdjęcia zorzy jakie zdobyłem w fińskim Centrum Naukowym "Heureka":

*fotki pojawią się gdy zostaną zeskanowane*

Polecam też obejrzeć piękne zdjęcia zorzy zrobione na Alasce i w parku na półwyspie Michigan

W większości przypadków zorze polarne mają odcień zielony lub niebieskozielony z pojawiającymi się czasem plamami lub obwódkami o barwie różowej albo czerwonej. Gdy zorza jest intensywna przybiera postać wstęg. Tracąc intensywność przekształca się w plamy podobne do obłoków. Wstęgi te, jak gdyby zawieszone w ciemnej przestrzeni nieba, przypominają gigantyczne zasłony i ciągną się zwykle ze wschodu na zachód. Wysokość tych zasłon wynosi kilkaset kilometrów, grubość nie przekracza kiluset metrów, przy czym jest ona tak delikatna i przezroczysta, że widać przez nią gwiazdy... Dolny brzeg zasłony dość wyraźnie i ostro odcina się od tła i często jest dodatkowo upiększony czerwonym lub różowym pasem, przypominającym listwę kotary. Górny brzeg stopniowo niknie w górze i daje to niezwykle efektowne złudzenie głębi przestrzeni.

Jesli chcesz wiedzieć skąd sie biorą zorze polarne czytaj dalej, jesli nie przeskocz do następnego akapitu.

Aby zrozumieć jak powstają zorze trzeba uświadomić sobie, że Ziemia jest olbrzymim magnesem, którego południowy biegun znajduje sie pobliżu północenego bieguna geograficznego, a północny - w pobliżu południowego. Linie pola magnetycznego Ziemi wychodzą z obszaru przylegającego do północnego bieguna magnetycznego Ziemi, opasują kulę ziemską i wchodzą doń w obszarze południowego bieguna magnetycznego tworząc podobną do obwarzanka siatkę wokół Ziemi (tzw. pasy van Allena). Strumień protonów i elektronów wysyłanych przez Słońce (szczególnie aktywny podczas wybuchów na Słońcu) zwany "wiatrem słonecznym" po natrafieniu na powłokę magnetyczną Ziemi, spłaszcza ją od strony Słońca a wydłuża po stronie przeciwnej, tworząc swego rodzaju magnetyczny ogon Ziemi. Na skutek zderzeń słonecznych cząstek z magnetosferą Ziemi emitowane są duże ilości fotonów dając efekt mieniących się, migoczących, pięknych zórz polarnych. W czasie zorzy w atmosferze Ziemi tworzą się prądy elektryczne, wzbudzające burze magnetyczne - intensywnym zorzom często towarzyszą szumy i trzaski oraz zakłócenia w łączności radIowej, a nawet całkowity brak odbioru.

Podczas pobytu w Beskidzie Wyspowym na "bacowaniu" (górska impreza turystyczna), również w październiku ale kilka lat później, miałem okazję zaobserwować inne ciekawe zjawisko.

Przez cały wieczór i wiekszą część nocy trwały konkursy i zabawy przy ognisku. Po zakończeniu imprezy niektórzy położyli się spać, ale ja musiałem wcześnie wracać więc wstałem ok. 5 rano, wyszedłem z bacówki i poszedłem do strumyka by się umyć. Był lekki przymrozek i właśnie wschodziło słońce. Spojarzałem w jego kierunku i ... zrobiłem wielkie oczy :) zdziwiony tym co zobaczyłem. Na niebie widać było 5 słońc - jedno w środku, a pozostałe cztery - na górze, dole, po prawej i lewej od środkowego - ułożone na kształt krzyża i połączone świetlnym okręgiem.

Było to zjawisko halo, a konkretnie ta jego odmiana, gdy poszczególne odcinki świecą jaskrawiej tworząc tak zwane Słońce pozorne - parhelium (od para - bliski, Helios - Słońce). Nazwą halo określa się całą grupę zjawisk optycznych w atmosferze, uwarunkowanych załamaniem i odbiciem światła w kryształkach lodu, z których zwykle składają się górne warstwy chmur. Najczęściej spotykana odmiana halo jest w postaci pierścieni wokół Słońca lub Księżyca o średnicy kątowej 22 stopni; większe halo ma średnicę kątową 46 stopni. Czasem poszczególne odcinki takiego halo świecą jaskrawiej tworząc opisane wyżej parhelium.



kliknij aby zobaczyć powiększenie (70kB)

Inny przypadek zjawiska pozornego słońca występuje na dalekiej północy w Skandynawii - podczas bezwietrznej (i mroźnej) pogody para wodna w powietrzu zawieszona w postaci mikroskopijnych kryształków lodu i na rozległych fińskich płaskowyżach można zaobserwować zwielokrotnione słońca usytuowane wzdłuż widnokręgu. Taki rodzaj parhelium zaobserować można przy niskim położeniu słońca, kiedy znaczna część kryształków lodu, o kształcie graniastosłupów, rozmieszczona jest w powietrzu w ten sposób, że ich osie główne znajdują się w pozycji pionowej - opadają one niczym maleńkie spadochroniki. W tym przypadku po załamaniu najbardziej jaskrawe światło wpada do oka pod kątem 22 stopni wychodząc ze ścianek tych kryształów, które usytuowane są pionowo; światło to tworzy z obu stron pionowe słupy, w pewnych miejscach szczególnie jaskrawe, dając złudzenia Słońca pozornego. Jednak koliste halo widuje się znacznie częściej niż poziome Słońca pozorne, ponieważ nieuporządkowane rozmieszczenie kryształków lodu jest bardziej prawdopodbne niż uporządkowane.



kliknij aby zobaczyć powiększenie (17kB)

Znajomi, którzy wędrują po górach Europy opowiadali mi, o ciekawym 'fenomenie' jakiego byli świadkami w Alpach. Portret postaci (sylwetki człowieka) na nieboskłonie - tzw. widmo Brockenu (patrz opis). Ten rodzaj halo przybiera postać kilku gigantycznych pierścieni utworzonych wokół Słońca z sylwetkami obserwatorów na tle zachmurzonego nieba, przy czym obrazy obserwatorów rozrastają się w ogromne cienie, powtarzające wiernie wszystkie ich ruchy.

Halo wokół Księżyca

Halo, którego przyczyną jest załamanie promieni świetlnych w kryształkach lodu, jest zawsze z lekka zabarwione odcieniami tęczowymi, co tłumaczy się dyspersją (rozszczepieniem) światła.

Często zobaczyć można też nieco inne zjawisko - gdy biały obłok przepływa przed tarczą Księżyca (zasłaniając go) widzimy wokół niego cudowne różnobarwne pierścienie, których średnica jest ledwo kilka razy większa od średnicy Księżyca - są to wieńce. Analogiczne zjawiska można również obserować wokół Słońca (należy tylko opamiętać o tym by włożyć okulary, aby Słońce nas nie oślepiło), a czasem nawet wokół latarń :) Wieńców nie należy mylić z halo, w którym średnica kątowa wynosi 22 lub 46 stopni. Przyczną powstawania wieńców jest dyfrakcja (ugięcie) na kropelkach wody, znajdujących się w obłokach.

Jeszcze inne, ciekawe zjawiska "optyczne", które można często spotkać górach - może już nie tak spektakularne ale równie interesujące - to świecąca kora drzew i blask robaczków świętojańskich. Oba zjawiska to przykład tzw. bioluminescencji - wyzwalania zgromadzonej za dnia energii świetlnej.

Innymi tego typu zjawiskami są tzw. ognie św. Elma oraz zielony błysk (przykład), który pojawia się gdy zachodzące nad morzem lub oceanem Słońce zamienia się w rozedrganą kulę i zawisa nad horyontem. Czasami pojawia się wtedy rozbłysk zielonego światła, które wydaje się tryskać z wody. Interesującym zjawiskiem są też obłoki srebrzyste - "podświetlone" polarne chmury mezosferyczne.

Moje zainteresowanie przyrodniczymi zjawiskami optycznymi bierze się z ich piękna oraz chęci poznania w jaki sposób zachodzą.

W górach często jest piękna pogoda i doskonała widoczność - dzięki czemu prze wiele dni w roku można podziwiać gwiazdozbiory i spadające meteory.

Zainteresowanytm pięknymi zjawiskami polecam lekturę ciekawej, napisanej prostym językiem książki "Zjawiska optyczne w przyrodzie" autorstwa Wikientija Bułata (WSiP W-wa 1987) a przede wszystkim zachęcam do wędrowania po górach bo tam można tyle ciekawych rzeczy zobaczyć :)

Przykłady optycznych zjawisk optycznych
Słońca pozorne (parhelia) i Księżyce pozorne (paraselenae)
Halo
Tęcze
Promienie i cienie
Zjawiska kropelkowe
Zjawiska optyczne w atmosferze

Osobom zainteresowanym przyrodniczymi ciekawostkami polecam też wątek Szukam magika ;-) na jednej z grup dyskusyjnych, poświęcony niekonwencjonalnemu sposobowi poszukiwania podziemnnych żył wodnych.

Z powrotem do górskiej strony