Как в облаках появляются почти идеально круглые «дыры»?

«Дырявое» облако над городом Виктория, Канада.

В январе–феврале 2024 года в соцсетях завирусились фото и видео необычных объектов в небе над Мексиканским заливом, недалеко от побережья Флориды, и над Центральным Техасом. Эти объекты, напоминающие дыры в небе, выглядели настолько странно, что вызывали мысли о паранормальных явлениях и НЛО — огромные темные круги или эллипсы, резко выделяющиеся на фоне более светлого облачного слоя, с перистыми разводами посередине и по краям.

Однако, как объяснили в NASA, речь в данном случае идет не об инопланетных летательных аппаратах, а о хорошо известном метеорологическом феномене — так называемых «дырявых» облаках, которые возникают, когда самолеты преодолевают слой высококучевых облаков.

«Дырявое» облако в регионе Ганновер, Германия.

Высококучевые облака образуются на высоте 5–6 километров и состоят из переохлажденных водяных капель — они остаются в жидком состоянии, несмотря на температуру окружающего воздуха примерно -15 °С, что значительно ниже точки замерзания воды. Такой эффект возможен благодаря тому, что эта вода невероятно чиста, в ней отсутствуют примеси — частицы пыли, грибковые споры, пыльца растений, бактерии. Вокруг таких твердых частиц, играющих роль ядер кристаллизации, обычно формируются кристаллы льда.

Однако когда сквозь высококучевое облако стремительно движется самолет, ситуация меняется — начинается термодинамический процесс адиабатического расширения, в ходе которого воздух охлаждается еще на 20 °С и даже больше, и капли воды начинают лавинообразно превращаться в кристаллы льда даже без ядер кристаллизации. В какой-то момент кристаллов становится так много, что под действием силы тяжести они падают вниз, оставляя в облачном слое пустые «дыры» круглой или эллиптической формы, достигающие нескольких сотен метров в диаметре.

«Дырявое» облако над Мюнхеном 20 января 2016 года.

Перистые разводы в центре и по краям этих «полян» — выпадающие в виде осадков ледяные кристаллы, которые никогда не достигают поверхности земли. Этот феномен в метеорологии называется «вирга».

Как установили специалисты NASA по атмосферным исследованиям, форма и длина «дырявых облаков» зависит от многих факторов — угла, под которым самолет прорезает высококучевое облако, толщины облачного слоя, температуры воздуха, скорости и направления ветра. При этом «дыры» в облаках могут оставлять все существующие типы летательных аппаратов — и реактивные, от больших пассажирских авиалайнеров до небольших частных самолетов, и турбовинтовые воздушные судна.