Эффект Новой Земли
Январь 1597 года был не самым удачным для команды третьей экспедиции Виллема Баренца в Арктику. Во время поисков Северного морского пути корабль мореплавателей застрял в плотных полярных льдах. Экипаж разбил лагерь прямо на льду и ожидал конца долгой полярной ночи. 24 января 1597 года член команды Геррит де Веер заявил, что видел Солнце над горизонтом - за 2 недели до его календарного возвращения. Это был первый зарегистрированный пример полярного миража, при котором кажется, что Солнце взошло, хотя на самом деле оно находится за горизонтом.
За этим явлением с "легкой руки" Баренца и закрепилось название "эффект Новой Земли". Во всяком случае в иностранной метеорологической литературе до сих пор явление описывается под таким названием.
Фото 2.
Следует сказать, что сообщения самого Баренца об этом эффекте и попытка Кеплера объяснить его в 1604 г. были встречены тогда с известным недоверием.
Этот эффект получил объяснение и был признан учеными лишь в конце ХХ века. Мираж Солнца появляется над горизонтом из-за искривления лучей в инверсионных слоях атмосферы. При этом светило имеет вид прямоугольника или линии. Заметность эффекта зависит от метеорологических условий.
Фото 3.
Как это происходит? Лучи Солнца за счет инверсии в воздушных слоях отображаются словно в линзе и могут иметь форму от привычной округлой, вплоть до квадратной.
Аналогичные явления позднее многократно наблюдались и в других местах Арктики и Антарктики, Э. Шеклтон во время антарктической экспедиции 1914 - 1917 гг. наблюдал эффект Новой Земли 8 мая и 26 июля 1915 г. при глубинах погружения Солнца 2°37' и 2° соответственно.
Такая прибавка светлого времени за счет рефракции и в сутках и за весь год весьма ощутима как для человека, так и для животного и растительного мира этих районов.
Фото 4.
Интересные исследования эффекта Новой Земли были выполнены недавно В. Леном (1979 г.). Анализируя метеорологические условия, он показал, что это явление возникает при наличии сильной температурной инверсии (т. е. повышении температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы) у поверхности Земли с перепадом температур до 25° С, когда инверсия простирается до высоты порядка 1000 м. Автор провел расчеты траекторий световых лучей при различных вертикальных градиентах температуры* в приземном слое. Оказалось, что возможны два варианта траекторий солнечных лучей.
* (Вертикальным градиентом температуры называется изменение температуры с высотой на единицу расстояния по вертикали, взятое с обратным знаком: у = = - dT/dZ.)
Фото 5.
Первый. Рефракция лучей очень сильная, но неравномерная. На некоторой высоте лежит слой с очень сильной рефракцией (холодный слой), а выше и ниже его слои со слабой рефракцией (более теплые). У самой поверхности Земли лежит снова холодный слой. Холодный слой на высоте, зажатый между теплыми слоями, называется термоклином. Он должен иметь большую горизонтальную протяженность. Солнечные лучи, попав в термоклин и многократно отражаясь от выше- и нижележащих теплых слоев, могут распространяться вдоль термоклина на очень большие расстояния, до 400 км и более.
Этот вариант можно назвать случаем с термоклином на высоте.
Фото 6.
Второй. Очень холодный приземный слой воздуха, а выше резкая температурная инверсия. Роль термоклина играет холодный приземный слой. Попавшие в термоклин солнечные лучи будут многократно отражаться от слоя инверсии выше термоклина и от земной поверхности и также уходить по термоклину на большие расстояния. Покидая этот слой, лучи будут создавать искаженные и сложные изображения Солнца. Это случай термоклина у поверхности Земли.
Необычайно сильной рефракцией, но при неустойчивом состоянии атмосферы, можно объяснить явление, которое наблюдалось 20 января 1974 г. в поселке Черский в Якутии: во время полярной ночи Солнце неожиданно показалось над горизонтом на несколько минут. Настоящий восход Солнца (т. е. конец полярной ночи) произошел только через несколько дней.
Фото 7.
Click to view[источники]источники
http://geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000111/st100.shtml
https://www.gismeteo.ru/news/sobytiya/16083-chto-takoe-yeffekt-novoy-zemli-rasskazyvaem-pro-atmosfernuyu-opticheskuyu-illyuziyu/
http://re-actor.net/space/12152-new-lands-effect.html
--
А я вам напомню те эффекты, которые мы уже обсуждали: посмотрите, вот Одноцветная радуга А вот еще бывают Три солнца и "Эффект Иисуса Навина". Вот еще интересное явление: Световые столбы и вот знаменитое полярное сияние.