Atmosferos refrakcija - Vilniaus universitetas

dëmesá á tai, kad Saulei tekant ar leidþiantisjos diskas visuomet atrodo ðiek tiek vertikaliaisuplotas (1 pav.). Savo pastebëjimàKepleris paaiðkino atmosferos refrakcija:Saulei esant prie horizonto, ðviesosspinduliai, mus pasiekiantys ið apatinio1 pav. Saulës diskas prie horizonto visuometatrodo ðiek tiek vertikaliai suplotas dëlatmosferos refrakcijosSaulës disko kraðto, atmosferoje lûþta (uþlenkiami)labiau, nei tie ðviesos spinduliai,kurie mus pasiekia ið virðutinio Saulës diskokraðto. Tas spinduliø lûþio kampø skirtumastesudaro viso labo tik nepilnas 7’,taèiau, þinant, kad Saulës disko kampinisskersmuo yra 32’, Saulës diskas susiplojabemaþ penktadaliu (2 pav.). Ðá efektà,jei tik Saulës spinduliai neakina, nesunkuA. Dubieèio nuotr.pamatyti ir plika akimi kiekvieno saulëlydþioar saulëtekio metu. Kepleris kartu pastebëjo,kad tekant ir leidþiantis lygiai taippat susiploja ir Mënulio diskas.Vertinant vidutinæ atmosferos refrakcijà,yra naudojamas „modifikuotos standartinësatmosferos“ (modified US1976 atmosphere)modelis. Ðis modelis apraðoatmosferos refrakcijà áprastinëmis sàlygomis:esant atmosferos slëgiui 1013,25 hPa(t.y. 1 atmosferai arba 760 mm Hg) ir temperatûrosgradientui -6.5 o C/km (t.y. didëjantaukðèiui temperatûra krenta), kai ðviesosbangos ilgis yra 574 nm (geltona ðviesa),o stebëtojas yra jûros lygyje, kur orotemperatûra siekia +15 o C ir santykinëdrëgmë – 80 procentø. Tokios modifikuotosstandartinës atmosferos sàlygomispaèiame zenite esanèiø objektø tikroji irregimoji padëtys tiksliai sutampa. Objektuitolstant nuo zenito, refrakcijos kampasima neþymiai didëti. Taèiau tikrosiosir regimosios padëèiø skirtumas objektams,kurie pakilæ daugiau nei 10 o virð horizonto,tebëra nykstamai maþas. Tik dararèiau horizonto refrakcijos kampas jautampa pastebimesnis, ir ties pat horizontupasiekia 34 kampo minutes. Beje, taitiksliai atitinka prieð beveik 350 metø T.Brahës atliktø stebëjimø rezultatà.Akivaizdu, kad lemiamà átakà atmosferosrefrakcijai turi tik tankiausias ir þemiausiasatmosferos sluoksnis – troposfera,o ypaè – arèiausiai Þemës pavirðiausesantis oro sluoksnis. Taigi oro lûþiorodiklis ir atmosferos refrakcijos mastassmarkiai priklauso nuo lokaliø sàlygø– oro slëgio, temperatûros ir santykinësdrëgmës, kurios laikui bëgant galigerokai keistis. Neseniai atlikti iðsamûs,net kelerius metus trukæ tyrimai atskleidë,kad atmosferos refrakcija yra labainepastovi. Ji kinta priklausomai nuo parosir metø laiko. Vëstant (ðylant) orui, jotankis didëja (maþëja), taigi didëja (maþëja)ir oro lûþio rodiklis bei refrakcijoskampas. Per parà refrakcijos kampas nedaugpakinta ir paprastai neviršija keletokampo minuèiø. Taèiau sezoninë refrakcijoskaita gali bûti kur kas didesnë:nustatyta, kad per metus didþiausias atmosferosrefrakcijos kampas paprastaisvyruoja tarp 0,5 ir 1 o , taèiau kai kada2 pav. Dël atmosferosrefrakcijos prie horizontoesantys dideli objektai –Saulë ar Mënulis matomine tik aukðèiau, bet ir jødiskai atrodo suploti.Iðtisinës kreivës þymiðviesos spinduliøtrajektorijas, o punktyraispaþymëta þvilgsniolinijaðaltuoju metø laiku jis gali siekti iki 2 o irdaugiau.Neretai pasitaiko, kad oro temperatûrosir tankio priklausomybë nuo aukðèioyra netolygi. Taip nutinka, kai skirtingameaukðtyje susidaro atskiri, visai nedaugbesiskirianèiø temperatûrø oro sluoksniai.Þvilgsnio linijai kertant tokius oro sluoksnius,tekanèios ar besileidþianèios Saulësdisko vaizdas yra iðkraipomas. Skirtingostemperatûros oro sluoksniø kiekisbei temperatûros gradientas kiekvienàkartbûna vis kitoks, tad ðia prasme kiekvienassaulëlydis yra unikalus. Jei tik Saulësspinduliai neakina, netgi to paties saulëlydþiometu galima iðvysti ástabià keistøSaulës disko formø ávairovæ (3 pav.).Dar didesni tekanèios ar besileidþianèiosSaulës disko iðkraipymai gali bûti ðaltuojumetø laiku.3 pav. Besileidþianèios Saulës diskoiðkraipymai dël nedideliø temperatûrosnetolygumø atmosferojeKadangi Saulës disko kampinis skersmuo(32’) yra beveik toks pats, kaip irmaksimalus atmosferos refrakcijos kampas(34’), susiduriame su gana paradoksaliasituacija: palydint Saulæ, kai jos diskasprilieèia horizontà, ið tikrøjø Saulë jaubûna nusileidusi, o besigroþint pirmaisiaisryto Saulës spinduliais, Saulë dar nebûnapatekëjusi! Kitaip tariant, dël atmosferosrefrakcijos Saulës ir Mënulio tekëjimoir laidos laikas bei dienos ilgumas skiriasinuo tø, kurie nurodomi kalendoriuje.Lietuvos platumoje ðie skirtumai nëra dideli;dienos trukmë yra vidutiniðkai ilgesnëviso labo keliomis, paprastai 5–8 minutëmis.Kitaip yra ðiaurinëse platumose,kur regimoji Saulës judëjimo trajektorijadangaus skliaute sudaro labai maþàkampà su horizontu, dël to atmosferosrefrakcijos efektai yra kur kas þenklesni.Dël ðios prieþasties poliarinë diena aðigaliuosevisada bûna ilgesnë uþ poliarinænaktá: Saulë ten paprastai pateka netkeliomis dienomis anksèiau, o nusileidþiakeliomis dienomis vëliau.Atmosferos refrakcija pasireiðkia ir kitaisádomiais aspektais. Mënulio uþtemimømetu galima pastebëti, kad Þemës26 Mokslas ir gyvenimas 2010 Nr. 5–6