Sovremennaya astronomiya i metodika ee prepodavaniya| << Predydushaya |
Metodicheskie rekomendacii k nablyudeniyam serebristyh oblakov
Smolyankina O. Yu.
Omskii planetarii
Serebristye oblaka (dalee - SO) - samye vysokie oblachnye obrazovaniya, obrazuyushiesya na vysote 75-95 km v raione mezopauzy. Naibolee blagopriyatnye usloviya vidimosti SO sozdayutsya vblizi 56œ shiroty v tret'ei dekade iyunya - vtoroi dekade iyulya vo vremya navigacionnyh sumerek, kogda Solnce pogruzhaetsya pod gorizont na 6-12œ. Tak kak yavlenie SO eshe ne do konca izucheno, vnimanie issledovatelei osobenno privlekaet vyyavlenie prichin vozniknoveniya SO i faktorov, uchastvuyushih v razvitii ih polei. Informaciya o poyavlenii i razvitii polei serebristyh oblakov predstavlyaet isklyuchitel'nuyu cennost' i mozhet byt' poluchena tol'ko v hode sistematicheskih nablyudenii sumerechnogo segmenta neba.
S 1977 g v Omske ezhegodno s poslednei dekady maya po poslednyuyu dekadu avgusta vedetsya patrul' sumerechnogo segmenta neba po sleduyushim napravleniyam: vizual'nyi; s ispol'zovaniem uglomernyh priborov (astrolyabii, teodolita); fotograficheskii; videopatrul'. Period nablyudenii v Omske ohvatyvaet dva cikla solnechnoi aktivnosti. Eto imeet znachenie v issledovanii prirody yavleniya.
Na osnove obobsheniya 24-letnei praktiki nablyudenii i moih lichnyh nablyudenii razrabotana programma issledovanii i ryad metodicheskih rekomendacii po rabote s nei, kotorye privozhu dalee. Dannaya programma issledovanii pozvolyaet poluchit' ischerpyvayushie dannye:
1. Patrul' sumerechnogo segmenta neba:
klimaticheskii, sinopticheskii.
2. Fotograficheskie nablyudeniya: registraciya
polei SO na protyazhenii vsego poyavleniya,
kolorimetriya, polyarimetriya.
3. Videonablyudeniya.
4. Obrabotka poluchennogo materiala:
statisticheskii i korrelyacionnyi analiz,
obrabotka izobrazhenii na EVM, sozdanie
videofil'ma.
Provedenie sistematicheskih nablyudenii
vklyuchaet etapy:
1. Teoreticheskaya i prakticheskaya podgotovka.
2. Formirovanie grupp nablyudatelei.
3. Vybor nablyudatel'noi ploshadki.
4. Neposredstvenno nablyudeniya.
5. Obrabotka rezul'tatov nablyudenii.
Teoreticheskaya i prakticheskaya podgotovka nablyudatelei provoditsya na zanyatiyah astronomicheskogo kruzhka i vklyuchaet v sebya cikl besed, lekcii, dokladov i prakticheskih rabot po temam:
- priroda serebristyh oblakov (stroenie i svoistva atmosfery, osobennosti poyavleniya i prichiny vidimosti SO, morfologiya i yarkost' polei SO);
- metodika nablyudenii (celi i zadachi grupp nablyudatelei, oznakomlenie s formami zhurnalov nablyudenii);
- tehnicheskoe osnashenie (uglomernye pribory, foto i videokamery).
Pri podgotovke ispol'zuyutsya slaidy, foto i videomaterialy, poluchennye gruppoi astrofotografii na nablyudeniyah predydushih let. Obyazatel'no provedenie prakticheskih rabot, chtoby budushie nablyudateli osvoili metody obrasheniya s priborami. Do nastupleniya nablyudatel'nogo sezona provodyatsya trenirovochnye nablyudeniya i fotografirovanie sumerechnogo segmenta neba s cel'yu opredeleniya osnovnyh vyderzhek i stacionarnyh reperov. V celom uchebno-trenirovochnye zanyatiya postavleny tak, chtoby kazhdyi chlen gruppy nablyudatelei mog vesti vizual'noe patrulirovanie sumerechnogo segmenta, vesti zhurnal nablyudenii, vypolnyat' uglovye izmereniya, fotografirovat' i snimat' na videokameru.
Chto kasaetsya formirovaniya grupp nablyudatelei, to minimal'nyi sostav gruppy dlya vypolneniya vsei programmy - 5 chelovek: sekretar'; nablyudatel'; nablyudatel', provodyashii uglovye izmereniya; fotograf; videooperator. Takih grupp formiruyut na 2-3 dlya poocherednogo vedeniya nochnyh nablyudenii na protyazhenii vsego sezona.
Pri vybore nablyudatel'noi ploshadki sleduet soblyudat' sleduyushie usloviya:
- neobhodimo, chtoby gorizont v raione sektora zari byl otkryt ne menee, chem na 2-3œ;
- vo izbezhanie zakrytiya tumanami, ploshadka dolzhna byt' pripodnyata nad okruzhayushei mestnost'yu;
- v pole zreniya ne dolzhny nahodit'sya yarkie istochniki sveta i deistvuyushie zavodskie truby.
Sushestvuyut dva vida vizual'nogo patrulya. Sinopticheskie nablyudeniya - eto sistematicheskoe patrulirovanie sumerechnogo segmenta neba s cel'yu obnaruzheniya polei SO i v sluchae ih vidimosti - registracii harakternyh priznakov: yarkosti, morfologicheskih form, uglovyh razmerov polei. Sleduyushie dannye zanosyatsya v zhurnal nablyudenii kazhdye 15 minut: data, vremya, nalichie polya, yarkost', zakrytie sektora zari, oblachnost' (verhnyaya i nizhnyaya), morfologicheskie formy, azimuty i vysoty krainih tochek polya.
Klimaticheskie nablyudeniya - eto sistematicheskaya (ezhednevnaya) registraciya zakrytiya sektora zari (ZSZ) i polya SO.
Polya serebristyh oblakov v techenie vsego poyavleniya menyayut svoi yarkost' i morfologiyu. Poetomu v vossozdanii vsei kartiny poyavleniya osobuyu vazhnost' imeyut fotograficheskie nablyudeniya cherez zadannye promezhutki vremeni (otdel'nye fotografii imeyut lish' esteticheskoe znachenie). Po ih materialam sostavlyayutsya al'bomy, izgotavlivayutsya slaidy dlya provedeniya lekcii i laboratornyh rabot. Kolorimetriya i polyarimetriya provodyatsya s ispol'zovaniem cvetnyh i polyaroidnyh fil'trov s cel'yu issledovaniya fizicheskih harakteristik polya (razmerov slagayushih ego chastic). Teoriya rasseyaniya sveta krupnymi chasticami, razmery kotoryh bol'she razmerov molekul, pokazyvaet, chto rasseyannyi imi svet dolzhen byt' chastichno polyarizovan. Pri obrabotke izobrazhenii SO, poluchennyh takim sposobom, issleduyutsya cvetovye i yarkostnye harakteristiki raznyh morfologicheskih form i vyyavlyaetsya zavisimost' mezhdu nimi i fizicheskimi harakteristikami polya SO.
Polya SO ves'ma dinamichny, poetomu vizual'nye i fotonablyudeniya ne mogut sozdat' polnoi kartiny ih izmeneniya vo vremeni. Poetomu vazhno regulyarno provodit' videos'emku. Kollektivom nashei tvorcheskoi laboratorii sozdan pervyi i poka edinstvennyi v Rossii fil'm po dinamike serebristyh oblakov. V nem ispol'zovany vozmozhnosti ceitrafernoi s'emki i uskorennogo vosproizvedeniya, otobrazhayushego dinamiku polei SO v techenie vsego poyavleniya s raznoi skorost'yu. My mozhem videt' kak krupnomasshtabnye dvizheniya vozduha (obshaya cirkulyaciya, planetarnye i prilivnye volny), melkomasshtabnye vnutrennie gravitacionnye volny i turbulentnost' sozdayut periodichnoe izmenenie struktury polya, napominayushee kolebaniya poverhnosti okeana.
Dalee sleduet obzor nekotoryh rezul'tatov nablyudenii, provedennyh po vysheopisannoi metodike. Po dannym, poluchennym v hode vizual'nyh nablyudenii, provodyatsya statisticheskie issledovaniya i korrelyacionnyi analiz zavisimosti harakteristik polya SO i specifiki ih poyavlenii ot solnechnoi aktivnosti i sostoyaniya ionosfery. Posle provedeniya statisticheskogo analiza mnogih nablyudenii byli opredeleny tipy dvizhenii, harakternye dlya vysot mezopauzy: vo vseh sluchayah poyavlyalis' oblaka tipa II (polosy), otozhdestvlyaemye s rasprostranyayushimisya vnutrennimi gravitacionnymi volnami (dalee - VGV), v polovine sluchaev - grebni tipa IIIa, obuslovlennye rasprostraneniem akusticheskih voln, v treti sluchaev - vihri tipa IV, predstavlyayushie soboi, po-vidimomu, razrusheniya VGV. SO sostoyat iz ne vzaimodeistvuyushih ili slabo vzaimodeistvuyushih mezhdu soboi chastic. Poetomu raznoobrazie morfologicheskih struktur polei SO otrazhaet, prezhde vsego, slozhnyi harakter dvizheniya samoi atmosfernoi sredy.
Polyarimetriya i kolorimetriya provodyatsya na fotokolorimetre FTC-2. Rezul'taty nashih nablyudenii pokazali, chto pole SO sostoit iz chastic razmerom ot 0,05 do 0,5 mkm, prichem osnovnuyu chast' sostavlyayut chasticy razmerom ot 0,08 do 0,2 mkm. Proslezhivaetsya zavisimost' razmerov chastic ot morfologicheskih form.
Issledovanie rezul'tatov vizual'nyh nablyudenii na EVM zaklyuchaetsya v obrabotke dannyh teodolitnoi s'emki s pomosh'yu special'nyh komp'yuternyh programm, pozvolyayushih ne tol'ko opredelyat' ploshad' polya SO, no i stroit' proekciyu etogo polya na poverhnost' Zemli. Eto pozvolyaet bolee podrobno izuchit' dinamiku polya v celom i otdel'nyh ego uchastkov, opredelit' napravlenie i skorost' peremesheniya polya SO. Tak my opredelili zonu raspredeleniya SO, vidimuyu iz Omska. Ona nahoditsya severnee goroda mezhdu 57œ i 63œ s.sh.
Dlya nakopleniya materiala i rasshireniya znanii o yavlenii vazhno regulyarnoe nablyudenie serebristyh oblakov. Dannaya metodika v polnoi mere sootvetstvuet postavlennoi zadache. Kak razvitie ee ispol'zovaniya, v nashih planah sozdanie Omskogo regional'nogo centra nablyudenii serebristyh oblakov. S etoi cel'yu uzhe sozdano metodicheskoe posobie, a takzhe razrabotana baza dannyh, v kotoruyu my zanosim rezul'taty svoih issledovanii.
Literatura:
1. Vitinskii Yu. I. Solnechnaya aktivnost'. -M.:
Nauka, 1983.
2. Mustel' E. R. Solnce i atmosfera Zemli. -M.:
1957.
3. Bronshten V. A. Bronshten Serebristye oblaka
i ih nablyudenie. -M.: Nauka, 1984.
4. Dolgih I. M. Fizika mezosfery i
mezosfernyh oblakov. -M.: 1975.
5. Issledovanie serebristyh oblakov iz
kosmosa/Pod red. O. B. Vasil'eva. - .:
Gidrometeoizdat, 1987.
6. Trudy soveshaniya po serebristym oblakam
Tartu. - Tartu: 1959.
7. Fast N. P. Katalogi poyavlenii serebristyh
oblakov po mirovym dannym (za raznye goda).
Fast -Tomsk: Izd. Tomskogo Universiteta, 1980.
8. Arhivy nablyudenii serebristyh oblakov
kruzhka "Al'bireo" (g. Omsk).
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
astronomiya - VUZ - konferencii - kurs astronomii - didaktika - didakticheskii material
Publikacii so slovami: astronomiya - VUZ - konferencii - kurs astronomii - didaktika - didakticheskii material | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
