David Alvarado fotografierte polare stratosphärische Wolken oder sogenannte Perlmuttwolken, die am 18. Januar 2018 über Peru am Himmel erschienen.
Diese Wolken bilden sich im Gegensatz zu ihren troposphärischen Gegenstücken, die wir jeden Tag am Himmel sehen können, in Höhen von 15 bis 25 km in den kalten Regionen der Stratosphäre (Temperaturen unter –78 °). Und sie erscheinen selten. Vielleicht wurden in der gesamten Geschichte der atmosphärischen Physik Perlmuttwolken nur etwa hundert Mal beobachtet. Selbst die höchsten Wolken, silbrig genannt, können wir häufiger beobachten als Perlmutt. Es ist klar, dass die Beobachtung von Perlmuttwolken sowie von nachtleuchtenden Wolken zumindest in troposphärischen Wolken eine Klärung erfordert.
Perlmuttwolken können wir, wenn wir Glück haben, entweder abends unmittelbar nach Sonnenuntergang oder kurz vor dem Erscheinen des Tageslichts beobachten. Sie werden normalerweise 20 Minuten nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang vollständig von der Sonne beleuchtet. Diese hellen und transparenten Wolken können mit nichts anderem verwechselt werden: Während sich die unteren, troposphärischen Wolken noch im Schatten der Erde befinden und in dunklen Silhouetten vor dem Hintergrund der Morgendämmerung hervorstechen, werden die hohen stratosphärischen Perlmuttwolken aufgrund ihrer höheren Höhe über der Erde bereits von der Sonne beleuchtet und sichtbar am Himmel, gemalt in hellen Perlglanzfarben. Dieser Farbbereich wird durch kleine Kristalle von Wasser und Salpetersäure von ungefähr derselben Größe gegeben, die die Wolke bilden und die Sonnenstrahlen brechen.
Am Himmel sind die wolkigen Elemente dieser Wolken in Form von "linsenförmigen" ("linsenförmigen") Formen sichtbar, ähnlich wie bei Altocumulus lenticularis. Gleichzeitig kann eine Wellenstruktur verfolgt werden. Die Perlmuttwolken unterscheiden sich in Farbe und charakteristischer Form von den höher nachtleuchtenden Wolken, die sich in Höhen von 75 km bilden. Daher ist es unmöglich, sie zu verwirren. Außerdem sind nachtleuchtende Wolken nur im Sommer sichtbar, und Perlmuttwolken treten hauptsächlich im Winter auf.
Die wissenschaftliche Erforschung dieser Wolken ist sehr wichtig für ein besseres Verständnis der in der Stratosphäre ablaufenden Prozesse. Schließlich spielt die Stratosphäre eine wichtige Rolle in unserem Leben. Erstens enthält es die Ozonschicht, die uns vor den schädlichen Auswirkungen der Sonnenstrahlung schützt. Zweitens beeinflusst der Einfluss dynamischer Prozesse in der Stratosphäre auch die troposphärische Dynamik. Es gibt eine Reihe wissenschaftlicher Studien zu diesem Effekt, die zeigen, dass Zirkulationsprozesse in der Stratosphäre mit einer gewissen Verzögerung die troposphärische Zirkulation beeinflussen, was als Schlüssel für die Entwicklung genauerer Methoden zur Langzeitvorhersage von Wetteranomalien dienen kann. Und Untersuchungen von Perlmuttwolken ermöglichen es Wissenschaftlern, die Rätsel solcher Prozesse in großen Höhen wie die Kondensation von Wasserdampf und die Bedingungen für seine Existenz in der Stratosphäre zu lösen. Es ist auch möglich, die Art und Geschwindigkeit von Luftbewegungen in Höhen von 20 bis 30 km zu bestimmen.
Perlmuttwolken werden entsprechend ihrer chemischen Zusammensetzung in drei Typen unterteilt: Ia, Ib, II. Wolken vom Typ I enthalten Salpetersäure und Wasser. Typ Ia besteht also aus Salpetersäure- und Wasserkristallen. Typ Ib schließt unterkühlte Schwefelsäuretröpfchen ein. Typ II besteht jedoch ausschließlich aus Wasserkristallen.
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Die Luft in der Stratosphäre ist sehr trocken, so dass sich normalerweise keine Wolken darin bilden. Aber im Winter sinkt die Temperatur der Stratosphäre manchmal auf solche Werte, dass sich darin Wolken bilden. Wie oben erwähnt, bilden sich bei Temperaturen unter –78 ° Perlmuttwolken. Solche Temperaturen werden im Winter in der unteren Stratosphäre beobachtet. In der Antarktis führen Temperaturen, die manchmal sogar unter –88 ° C fallen, häufig zu stratosphärischen Wolken vom Typ II. In der Arktis sind so niedrige Temperaturen selten.
Wie oben erwähnt, bestehen stratosphärische Polarwolken aus kleinen Kristallen aus Wasser und Salpetersäure. Und die chemischen Reaktionen, die in diesen Wolken stattfinden, sind das Ergebnis der Transformation der Zusammensetzung der Stratosphäre. Chlor, das hauptsächlich von Industriezentren auf der Erdoberfläche in die Stratosphäre gelangt, beginnt mit Ozon zu reagieren, was zu dessen Abbau führt. Somit sind diese schönen Wolken an einer Kette von Ereignissen beteiligt, die zum Abbau der Ozonschicht führen.
