Kiedy myślimy o chmurach, myślimy o tych białych wacikach w powietrzu. Wiemy również, że w pewnym momencie ta odparowana woda staje się deszczem i zaczyna cykl od nowa.
Istnieją jednak ważne pytania dotyczące chmur, które przeoczamy. Po pierwsze, w jaki sposób chmury są widoczne, jeśli zwykle para wodna jest niewidoczna jak powietrze lub przynajmniej szybko się rozprasza po pierwszym wytrysku pary? Po drugie, dlaczego chmury trwają tak długo w różnych formach? Wreszcie, co nadaje chmurom ich biały lub szary kolor? Jak widać, w naszym rozumieniu chmur i sposobu ich formułowania jest rzeczą oczywistą.
Wiemy, że chmury są zbudowane z pary wodnej, czego nie wiemy lub przynajmniej zapominamy o istotnej roli, jaką kondensacja odgrywa w uwidocznieniu chmur. W przeważającej części para wodna jest niewidoczna. Dowodzi tego fakt, że powietrze, którym oddychamy regularnie, ma część pary wodnej w składzie. Jednak nie widzimy tego, ponieważ nie ma go w powietrzu. Kondensacja powoduje, że para wodna jest widoczna.
Zasadniczo wysokie temperatury pobudzają cząsteczki wody, dopóki nie zmienią się ze stanu ciekłego w gazowy. Jednak niższe temperatury mogą powodować dostateczną ilość pary wodnej, aby ponownie skroplić się w postać płynną. Ta niewielka ilość pozostaje w postaci bardzo małych kropelek, które mogą pozostać zawieszone w powietrzu, głównie dzięki niewielkim cząsteczkom pyłu, do których się przyczepiają.
Wygląda to tak samo, jak małe cząsteczki brokatu zawieszone w przezroczystym kleju. Krople są na tyle małe, że pozostają uwięzione w powietrzu, dopóki kondensacja nie osiągnie punktu bez powrotu, powodując deszcz. Jednym z rezultatów tego jest to, że światło odbija się i załamuje. To sprawia, że chmury są widoczne.
Jeśli się nad tym zastanowić, odpowiedzieliśmy na drugie pytanie, dlaczego chmury trwają tak długo. Możesz zrozumieć pierwsze wytłumaczenie, ponieważ możesz zobaczyć swój oddech w zimny dzień. Jednak po pewnym czasie, w zależności od pogody, zauważysz, że później w ciągu dnia nie widać już oddechu. Chmury są widoczne z powodu niższych temperatur w górnej atmosferze.
Trzeba pamiętać, że w wyższych partiach atmosfery temperatury są znacznie niższe. Oznacza to, że po skropleniu para wodna nie może już w pełni powrócić do stanu gazowego. Ponieważ temperatury nie zmieniają się w tym regionie, chmury mogą dłużej zachowywać swój kształt.
Wreszcie chmury mają kolor. Niektóre są białe, niektóre są szare, aw szczególnych okolicznościach, takich jak duże burze, mogą mieć dziwne kolory, takie jak zielony lub czerwony. To wraca do refrakcji. Większość kolorów, które widzimy, jest widoczna, ponieważ oczy postrzegają, jak obiekty pochłaniają lub odbijają określone długości fali światła. Białe kolory chmur pochodzą ze skroplonej pary wodnej o wysokiej jakości odbijającej.
Kiedy wszystkie długości fal światła zostaną odbite, zobaczysz biel. Kolor szary pochodzi od spoglądania na chmury. Białe chmury są białe, jeśli zauważysz, w słoneczne dni. Wynika to z tego, że bezpośrednio na nie padają promienie słoneczne i prawie całkowicie odbijają światło. W pochmurne dni większość światła słonecznego jest blokowana przez półprzezroczystą i refrakcyjną jakość zachmurzenia. To sprawia, że chmury wydają się ciemniejsze, ponieważ część światła została równomiernie pochłonięta.
Napisaliśmy wiele artykułów o chmurach do Space Magazine. Oto artykuł o rodzajach chmur i artykuł o chmurach cirrocumulus.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat chmur, zapoznaj się z artykułem o chmurach. A oto link do strony NASA Spaceplace o chmurach.
Nagraliśmy także odcinek Astronomy Cast o atmosferze. Posłuchaj tutaj, odcinek 151: Atmosfery.
