Hvað eru silfurský og hvenær ársins sjást þau?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað eru silfurský og hvenær ársins sjást þau?
Við lok júlímánaðar og fyrri hluta ágúst má alloft um miðnæturbil sjá bláhvítar, örþunnar skýjaslæður á himni og kallast þær silfurský. Lengi var talið að þessi ský væru sjaldséð, en síðan fóru að sjást merki um þau í mælingum gervihnatta. Þá kom í ljós að þau eru mjög algeng á ákveðnum svæðum að sumarlagi.

Lofthjúpnum er gjarnan skipt niður í nokkur lög eða hvolf. Venjuleg ský og úrkoma eru einkum bundin veðrahvolfinu sem nær upp í 7-17 km hæð, hæst yfir miðbaug, lægst á heimskautasvæðunum. Hiti fellur venjulega jafnt og þétt með hæð í veðrahvolfinu og oftast er frost á bilinu 55 til 70 stig efst í því, en þar hættir hiti að falla. Nefnast þar veðrahvörf og ofan þeirra tekur heiðhvolf við og nær upp í um 50 km hæð. Hiti í heiðhvolfinu breytist lítið með hæð neðan til, en fer síðan hækkandi að heiðhvörfum. Ofan við heiðhvolfið er svokallað miðhvolf. Þar fellur hiti aftur og í 70 km hæð er aftur um 50 stiga frost á vetrum og verður annað hitalágmark áður en hiti fer aftur að hækka. Þar eru miðhvörf, bústaður silfurskýjanna. Á sumrum hefur mælst allt að því 150 stiga frost við miðhvörfin kringum 80-90 km hæð. Þetta er mesta frost sem verður í lofthjúpnum öllum.

Silfurský á norðurhimni, séð frá Borgarnesi í ágúst 1977 um kl. 01. Ljósmynd: Trausti Jónsson.

Það hefur vakið mikla furðu fræðimanna á þessu sviði að ekki er getið um silfurský á prenti fyrr en 1885 og þykir með ólíkindum að þau hafi aldrei sést fyrr en 8. júní það ár. Svo vill nefnilega til að þessi ský sjást lengst á hverju ári milli 53 og 57°N, en á því svæði í Evrópu hefur verið þéttriðið net stjörnuathugana í mörg hundruð ár. Margs konar minna áberandi fyrirbrigðum á himni var lýst löngu áður. Næstu áratugina var komið á fót neti silfurskýjaathugana og útbreiðsla skýjanna og tíðni þeirra könnuð. Reyndist hún mjög misjöfn frá ári til árs. Silfurský hafa mjög sjaldan sést á suðurhveli, enda fátt um land á því svæði þar sem þau ættu að sjást best.

Skömmu fyrir 1970 kom í ljós við mælingar úr gervihnöttum að mjög þunn skýjabreiða þekur heimskautasvæðin nærri miðhvörfunum á sumrin. Það sem kom kannski mest á óvart var að þau eru þykkust yfir norður- og suðurpólnum og eru ekki aðeins næturský, heldur eru þau á sveimi allan sólarhringinn. Fljótlega kom í ljós að tíðni þessara skýja féll mjög vel að tíðni silfurskýja að öðru leyti en því að þau sjást ekki frá jörð vegna ofbirtu, nema í rökkrinu.

Litrófsmælingar hafa verið gerðar á birtu skýjanna frá jörð og þessar mælingar gefa til kynna (ekki óvænt) að birtan sé endurkast sólarljóss. Bláhvíti (silfur-) liturinn mun stafa af því að birtan sem sést hefur fyrst farið langa leið í gegnum ósonlagið í heiðhvolfinu, hittir skýin fyrir neðan frá og endurkastast þaðan til jarðar, en óson dregur fremur í sig rautt en blátt ljós.

Talið er að silfurskýin séu samsett úr ískristöllum en hvernig þessir kristallar myndast er ekki vitað með vissu. Einnig er ekki fullvíst hvaðan vatnið kemur. Til þess að kristallar geti myndast þarf oftast svokallaða þéttikjarna. Ekki er vitað hverjir þeir eru né hvaðan þeir koma.

Reynt hefur verið að „ná í“ kristallana með því að skjóta upp eldflaugum. Þessar tilraunir benda til þess að vatnssameindirnar setjist á rykagnir og myndi smám saman örsmáa ískristalla (ef til vill 0,0001 mm í þvermál). Rykagnirnar gætu verið úr geimnum. Vatnið gæti það svo sem líka. En það er einnig mjög vel mögulegt að vatnið (og þéttikjarnarnir) komi oftast að neðan, en flutningsleiðir látum við liggja milli hluta.

Hérlendis er best að leita að skýjunum á heiðríkum nóttum um og upp úr verslunarmannahelgi á tímabilinu milli klukkan rúmlega 23 og fram undir 4, best kringum miðnættið (hálf tvö). Lítið þýðir að leita þeirra fyrir 25. júlí vegna birtu og eftir 20. ágúst vegna þess að þá fer að hausta (og hlýna) við miðhvörfin.

Talsverð hætta er á að óvanir rugli þessum skýjum og klósigatrefjum eða breiðum saman. Við veðrahvörfin (í um 10 km hæð) eru oft þunnar klósigabreiður sem ekki sjást fyrr en við sólarlag á þessum tíma árs. Hægt er að verjast miklu af klósigaruglingnum ef einfaldlega er beðið eftir að sólin fari niður fyrir 6° undir sjóndeildarhring, en þá sjást klósigar ekki hátt á himni því sólin er sest í þeirri hæð sem þá er að finna.

Silfurský 26. júní 2009. Mynd frá Eistlandi.

Þegar best lætur þekja silfurskýin meira og minna allan himininn suður yfir hvirfilpunkt sem örþunnt net sem í eru misþéttriðnir möskvar sem mynda gjarnan einnig bylgjumynstur. Stundum sjást þó aðeins ógreinilegar, fínar, hvítbláar trefjar.

Silfurskýjum má ekki rugla saman við glitský, sem er gjörólík skýjategund. Glitskýin eru talin vera úr vatnsdropum, enda einkennast þau gjarnan af mikilli litadýrð. Þau eru „niðri“ í heiðhvolfi (í 12-25 km hæð), myndast einkum þegar kaldast er í heiðhvolfinu, það er að segja á vetrum, og sjást nær eingöngu hérlendis á tímabilinu frá nóvember til marsbyrjunar. Frost þarf helst að fara í -80 stig til að skýin myndist og er það fremur sjaldgæft. Glitský hafa verið tengd ósoneyðingu og hefur áhugi fræðimanna á þeim því mjög aukist á síðustu árum.

Eins og sagt var frá hér að ofan vekur ákveðna furðu að silfurskýjunum skuli ekki hafa verið lýst fyrr en 1885. Því hefur verið fleygt að ástæðan sé einfaldlega sú að skýin hafi fyrr á öldum verið sárasjaldgæf eða þá fremur að þau hafi verið það þunn að þau hafi einfaldlega ekki sést nema þá kannski sem fylgifiskur risaeldgosa. Þannig var einmitt ástatt 1885, tveimur árum eftir eldgosið mikla í Krakatá í Indónesíu. Þetta gæti hæglega verið rétt ef vatnið í miðhvolfinu er tilkomið vegna niðurbrots á metangasi, eins og sumir telja.

Metan hefur lengi verið að aukast í andrúmsloftinu og þá sérstaklega síðustu 100 árin eða svo. Nú er nærri þrisvar sinnum meira af því í lofthjúpnum en var um árið 1750 (1700 ppb (milljörðustuhlutar) á móti 600 ppb um 1750), en vatnsgufa getur myndast í háloftunum við niðurbrot metans. Líkanareikningar benda til þess að birtuaukningu skýjanna megi þannig tengja við aukna metanframleiðslu umsvifa mannsins. Hlutur vatnsgufu í miðhvolfi hafi líklega aukist úr 4,3 ppmv (milljónustu rúmmálshlutum) í um 6 ppmv. Krakatágosið hafi tímabundið aukið vatnsgufuhlutinn um 1-2 ppmv.

Sá sem þetta skrifar hefur nú fylgst með silfurskýjum í meir en 30 ár. Tilfinningin er sú að tíðni þeirra hér á landi hafi aukist. Þau sjást þó ekki árlega, því oft er lágskýjað á árstíma skýjanna.

Meginheimild:

• Stofn þessa pistils er fenginn úr yfirlitsgrein sem háloftafræðingurinn Gary E. Thomas ritaði 1991 (Thomas, G.E. (1991) Mesosphere Clouds and the Physics of the Mesopause Region. Reviews of Geophysics, 29, 4. nóv. 1991 bls. 553-575). Greinin er ætluð vísindamönnum í skyldum greinum en er auðskilin flestum sem lesa ensku og hafa einhverja eðlisfræðikunnáttu.

Myndir:

• Mynd frá Borgarnesi: Veðurstofa Íslands. Höfundur myndar: Trausti Jónsson. Sótt 12. 8. 2011.
• Mynd frá Eistlandi: Noctilucent cloud á Wikipedia. Höfundur myndar: Martin Koitmäe. Sótt 12. 8. 2011.

---

Þetta er aðeins stytt útgáfa af grein sem finna má á vef Veðurstofu Íslands og birt hér með góðfúslegu leyfi. Áhugasömum er bent á að kíkja á upprunalegu útgáfuna þar sem meðal annars er að finna skýringarmyndir sem ekki fylgja hér....