class="p1">
О вероятности наблюдения атмосферных оптических явлений. Вероятность регистрации какого-либо явления зависит от многих различных причин, связанных как с условиями наблюдений, так и потенциальным количеством очевидцев. К ним относятся погодные условия, время дня и года, условия освещенности, плотность населения в том или ином регионе, зона возможной видимости явления и ряд других, менее существенных факторов. Очевидно, что эти обстоятельства не являются независимыми, хотя в отдельности и характеризуют различные аспекты, оказывающие влияние на возможность наблюдений.
Например, погодные условия в целом подчиняются определенным сезонным закономерностям и тем самым коррелируют с временами года. Однако локальные изменения погоды могут существенно искажать статистическую картину, полученную по многолетним данным. Условия освещенности, в свою очередь, зависят от времени дня и года, а также от географического положения как наблюдателя, так и объекта наблюдения. Потенциальное число наблюдателей тоже связано с рядом обстоятельств. Например, летом в выходной день, в хорошую погоду число потенциальных очевидцев во много раз больше, чем в будний день дождливой осенью.
Ясно поэтому, что при анализе статистических характеристик совокупности наблюдающихся явлений учет этих факторов необходим. В противном случае полученные закономерности будут отражать не реальные особенности развития тех или иных явлений, а лишь некоторые статистические характеристики условий наблюдений. Весьма типичным примером некорректности выводов, полученных таким путем из статистических данных, является утверждение о наличии максимумов в сезонном и суточном распределении частоты развития аномальных явлений. Многочисленные данные, приводимые в различных «уфологических» изданиях, утверждают, что наряду с фоновым уровнем НЛО-активности в течение года имеются всплески, приходящиеся на весенне-летний период. В суточном распределении максимум приходится на интервал от 18 до 22 ч местного времени. Поскольку такие данные, полученные для различных регионов нашей планеты, весьма похожи, делается заключение о том, что феномен НЛО является глобальным и определяется воздействием внеземных факторов. На самом деле эти данные отражают лишь вероятность наблюдений, определяемую условиями видимости явлений, частота которых практически не меняется в течение года и не зависит от времени суток. Поэтому о «глобальности» таких явлений можно говорить только в том смысле, что их природа в различных регионах Земли одна и та же или, по крайней мере, что эти явления можно выделить в некоторый класс, определяемый условиями их регистрации.
В примерах, приведенных выше, было показано, как условия освещенности, меняющиеся в течение года, влияют на вероятность регистрации определенных видов явлений. Очевидно также, что при прочих равных условиях вероятность регистрации тем больше, чем обширнее территория, на которой явление может быть замечено в принципе. Основным параметром, определяющим возможную зону видимости, является высота объекта наблюдения над поверхностью Земли. Из элементарных геометрических построений следует, что расстояние L, на котором объект находится в пределах прямой видимости для наблюдателя, т. е. выше горизонта, в зависимости от высоты над поверхностью Земли определяется выражением
L=χa, cos α=Rо/(Rо+H),(5)
где α — угловое расстояние между точкой наблюдения и проекцией объекта на поверхность Земли, взятое вдоль дуги большого круга; Ro — радиус Земли, χ — коэффициент перевода угловых расстояний в линейные: если угол а выражен в градусах, то χ≈110 км/град. Поскольку наблюдения различных объектов в непосредственной близости от горизонта возможны лишь на относительно небольших расстояниях, как правило, не превышающих нескольких километров, и, кроме того, очень часто горизонт оказывается закрыт рельефом местности, растительностью или промышленными постройками, то граница видимости проходит на некоторой угловой высоте над горизонтом. В каждом конкретном случае эта величина может варьироваться в значительных пределах; тем не менее при не слишком запыленной атмосфере можно полагать, что эта граница имеет угол места (возвышение над линией горизонта) около 5°. Опуская несложные вычисления, приведем графическую зависимость расстояния, на котором возможны наблюдения на высоте не менее 5° над горизонтом, от высоты объекта наблюдения над поверхностью Земли (рис. 6).
Очевидно, что вероятность наблюдения явления, развивающегося на большой высоте, увеличивается вместе с ней, причем не линейно, а примерно в квадратичной зависимости, поскольку площадь, на которой возможны наблюдения, пропорциональна квадрату ее радиуса. Нетрудно убедиться, например, что площадь территории, на которой можно увидеть явление, локализованное на высоте около 100 км, примерно в 50 раз превосходит площадь области, на которой виден объект, расположенный на высоте около 10 км.
Легко понять также, что факт одновременной регистрации явления на большой территории свидетельствует в первую очередь о том, что его высота по обычным меркам весьма значительна. Основываясь только на этих простых рассуждениях, нетрудно сделать некоторый прогноз возможных сообщений о наблюдениях различных явлений. Первое место по количеству очевидцев должно принадлежать явлениям, связанным с космической деятельностью, астрономическим явлениям или другим природным процессам, происходящим на больших высотах. К ним, в частности, могут относиться наблюдения ярких планет в необычных условиях, падения ярких метеоров, болидов или сгорание в верхних слоях атмосферы искусственных спутников Земли или их фрагментов, запуски ракетной техники и проведение научных экспериментов в космическом пространстве. Следующими по частоте наблюдения должны быть явления, область развития которых расположена ниже. Условно их можно назвать стратосферными, хотя некоторые из них, конечно, могут развиваться и в примыкающих областях атмосферы: наблюдения перламутровых облаков, полеты высотных аэростатов, некоторые оптические атмосферные явления. Еще меньшее число сообщений следует ожидать о явлениях, локализованных в нижних слоях атмосферы или вблизи поверхности Земли.
Прежде чем закончить этот раздел, сделаем небольшое замечание по поводу одного выражения, часто используемого как в повседневной жизни, так и в оптике как в науке, а именно о «лучах света». Это понятие является некоторой абстракцией для определения траектории распространения света. В быту, когда мы говорим о том, что видим лучи Солнца, прожектора и прочих источников, правильнее было бы говорить, что мы наблюдаем свет этих источников, рассеянный в среде, через которую он проходит. В идеально чистой среде «лучи света» увидеть невозможно. В таких условиях можно видеть лишь сам источник света. Поэтому часто встречающееся в сообщениях очевидцев утверждение, что «наблюдался искривленный луч света», имеет только тот смысл, что свет какого-либо источника рассеивался на неоднородностях, имевших соответствующую форму. Характерный пример — струйки или кольца дыма.
Что же касается действительного искривления траектории распространения света, то этот эффект в первую очередь определяется процессами рефракции, зависящими от преломляющих свойств среды, например в линзах оптических систем. Отклонение траектории распространения света от прямолинейного происходит также в земной атмосфере из-за изменения показателя преломления воздуха с высотой в результате изменения его плотности и температуры. Это приводит, па-пример, к смещению видимого положения объекта наблюдения. Для внеатмосферных объектов, таких, как, звезды или Солнце, рефракционное смещение вблизи горизонта составляет в обычных условиях около полуградуса. В редких случаях, связанных с аномальными
