Фокусы природы: почему наша тень раскачивается и имеет странную форму

Камера-обскура в переводе с латинского означает "темная комната". Этот природный эффект использовался человеком с глубокой древности. Простейшие устройства, сделанные на основе такого оптического эффекта, можно смело назвать и древним фотоаппаратом, и самым первым кинотеатром.

Нехитрое приспособление позволяло увидеть изображение предметов на экране. Правда, вверх ногами. Человек в древности подглядел у природы интересное свойство и стал им пользоваться. Подробнее рассказывает программа "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.

Чем уникально зрение наутилуса помпилиуса

"Очень интересный оптический эффект: у нас переотражается, по сути, переносится изображение на абсолютно иную плоскость. Камера-обскура когда-то выглядела как огромная комната, в которую мог зайти художник, благодаря такой конструкции он мог увидеть на стене, на одной из стенок изображение, например, далекого пейзажа. Это было удобно: можно было перерисовать далекие картины, все до мельчайших деталей было видно", – рассказала хранитель в музее оптики Елизавета Курбатова.

Еще одно интересное проявление эффекта камеры-обскуры в природе – это зрение наутилуса помпилиуса. Зрачок наутилуса – это просто отверстие, в которое свободно заливается вода и попадает во внутреннюю полость глаза. Резкость и яркость при таком зрении очень низкая. Зато таким глазам не страшна ни катаракта, ни глаукома.

"Глаз наутилуса устроен очень интересно. Действительно, хрусталика у него нет, есть просто зрачок и камера, которая заполняется водой. Наутилусу не важно видеть очень четко тот объект, который находится перед ним, сбоку или где-то рядом. Ему достаточно хорошо узнавать очертания. Для этого такой формат глаза, такого строения глаза наутилусу вполне достаточно, его это устраивает", – говорит кандидат биологических наук, вице-президент клуба "Птицы и люди" Надежда Егорова.

Что такое эффект Глория

Эффект Глория – это природное явление, которое можно увидеть, только находясь высоко над землей. Вокруг тени наблюдателя на облаках возникают цветные кольца. Некоторым посчастливилось наблюдать "Глорию" из самолета. Кто-то увидел собственную тень в ореоле света высоко в горах. Источник света для получения эффекта должен находится за спиной наблюдателя. Это может быть солнце или луна.

"Такие ситуации могут создаваться, когда мы расположены на возвышенности: где-то в горах, может быть, где-то на холме и перед нами простираются поля тумана, либо мы летим на самолете, и облачность расположена немного ниже нас. Мы видим тени: либо нашу тень, либо тень самолета, окруженную радужными кругами, ореолом. Они отражены как раз от капель или от кристаллов облака либо от капель тумана", – отметила ведущий метеоролог Гидрометцентра России Марина Макарова.

В горах Северной Германии, в районе пика Броккен эффект Глория наблюдается очень часто. Иллюзия усиливается движением облаков, из-за чего тень от человека раскачивается. Это породило местную легенду о броккенском призраке. Призрак появляется, когда в горах сильный туман. Тень от человека в тумане приобретает причудливые формы. А тени, падающие на капли, которые находятся на разных расстояниях от глаз, нарушают ощущение глубины пространства.

Существует ли парниковый эффект

Одним из основных климатообразующих факторов считают парниковый эффект. Его еще называют тепличным эффектом или эффектом оранжереи. Так получается, что нижние слои атмосферы вроде бы больше прогреваются из-за использования человечеством углеводородов.

"Экологи делятся на две неравные части. Многие считают, что это действительно так, но я отношусь к меньшей части экологов, которые уверены, что никакого парникового эффекта не существует", – рассказал ведущий Тимофей Баженов.

Как эффект Фудзивары сбивает метеорологические прогнозы

Циклоны – это огромные атмосферные вихри. Диаметр циклона достигает нескольких тысяч километров. Циклоны оказывают влияние на погоду и могут вызывать ураганы разрушительной силы. Когда два циклона оказываются рядом, на расстоянии до 1400 километров, сила и траектория таких циклонов меняется. Это делает их мало предсказуемыми и сбивает метеорологические прогнозы. Такие изменения свойств циклонов получили название "эффект Фудзивары".

"Этот эффект может проявляться и для циклонов, которые мы наблюдаем в умеренных широтах. То есть там, где мы живем, циклоны постоянно между собой взаимодействуют, и примерно таким же образом, если между ними расположен антициклон, они будут вращаться вокруг антициклона. Один может догонять другой, и тогда происходит их слияние. Может быть, в умеренных широтах даже немножко сложнее это взаимодействие. Потому что могут возникать частные циклоны: отделяться от предыдущего, уходить в свободное плавание", – говорит Макарова.

В 2009 году в результате эффекта Фудзивары, один из двух циклонов в северной части Тихого океана, увеличил свою силу и несколько раз изменил направление движения. Атмосферный вихрь три раза прошел по острову Лусон на Филиппинах. Предсказать движение циклона численными методами не удалось.

"Эффект Фудзивары не устарел морально, он, конечно, помогает нам понимать смысл взаимодействия атмосферных вихрей друг с другом, влияние друг на друга. Но, тем не менее в тех численных моделях прогноза, которые используются сейчас, все это достаточно формализовано описанием физических процессов, и все это учитывается при просчете модели на вычислительной технике, которая сейчас очень хорошего уровня", – сказала Макарова.

Какой эффект иногда называют "ангелом-хранителем" пилота

Вокруг самолетов, летающих на сверхвысоких скоростях, иногда возникает конусовидное образование. Это белое облачко можно было бы принять за ангела-хранителя пилота. Явление назвали "Эффект Прандтля-Глоерта", по именам немецкого и английского физиков.

"Когда самолет близок к звуковому барьеру, возникает скачок уплотнения так называемый. В аэродинамике это называется так, когда воздух уплотняется, и в зависимости от того, какой процент влажности, может наблюдаться некое такое облаковидное образование вокруг самолета. Летчика, конечно, это не пугает, потому что они летают и в облаках, там все то же самое. То есть, проникая в облако, ты натыкаешься на стену, первый раз, наверно, страшно, потом ничего", – отметил авиационный инженер-реставратор Олег Лейко.

Самолеты, двигаясь с большой скоростью, создают вокруг себя области с разным давлением. Занимаемый воздухом объем увеличивается, а его температура снижается. При высокой влажности воздуха его температура может оказаться ниже точки росы. Тогда водяной пар конденсируется и образует небольшое облако. Эффект сохраняется только в небольшом диапазоне скоростей. Если скорость увеличится, облако исчезнет.

Эффект бутылочного горлышка

Эффектом бутылочного горлышка генетики называют сокращение вида. То есть, количество членов этого вида сокращается, соответственно, уменьшается и генофонд.

Потом все это восстанавливается, но каждый вид должен пройти через сокращение численности и последующий рост. Это все и есть признаки, точнее говоря, движущая сила эволюционного развития.