เมฆขาวแต่ก็เป็นสีเทา ทำไมเมฆถึงเป็นสีขาวและเมฆเป็นสีดำ? ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้าในเวลากลางวัน?
ในส่วนคำถาม เหตุใดเมฆจึงมีสีขาวและเมฆฝนฟ้าคะนองเป็นสีดำ มอบให้โดยผู้เขียน นาตาลี นาตาลีคำตอบที่ดีที่สุดคือในเมฆธรรมดามักจะมีหยดน้ำเพียงเล็กน้อย แต่กลับไม่มีหยดน้ำ แต่มีอนุภาคขนาดเล็กมาก แสงแดดสะท้อนจากด้านนอกของอนุภาคดังกล่าว ด้วยการสะท้อนดังกล่าว การหักเหของแสงจะไม่เกิดขึ้น ดังนั้น แสงที่สะท้อนจึงยังคงเป็นสีขาว ในเมฆฝนฟ้าคะนอง (แม้ในเมฆหนาทึบขนาดใหญ่) จะมีน้ำมากกว่ามาก ซึ่งหมายความว่าแสงจะถูกดูดซับมากขึ้น แต่ก็มีความเป็นไปได้มากขึ้นที่แสงจะสะท้อนขึ้นไปจากพื้นดิน ดังนั้นเมฆด้านล่างจึงดูมืด... ในเมฆ (เมฆ) ไม่มีอะไรนอกจากน้ำ (ในรูปของไอน้ำหรือผลึกน้ำแข็ง) อันที่จริงนี่คือแก่นแท้ของเมฆ เมฆอาจดูมืดลงเนื่องจาก "การบิน" อยู่ในระดับความสูงที่ค่อนข้างต่ำ และดวงอาทิตย์อาจส่องแสงไปด้านข้างมากกว่าตรงกลางด้านบน
ตอบกลับจาก เยี่ยมเลย[มือใหม่]
เพราะรังสีดวงอาทิตย์ไม่ลอดผ่านเข้าไปได้
ตอบกลับจาก ลีโอนิด[คุรุ]
ทุกอย่างเกี่ยวกับขนาดของก้อนเมฆ และสุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุดคือขนาดของหยดน้ำ หากคุณมองดีๆ แม้แต่เมฆธรรมดาๆ ก็ยังมีเฉดสีที่แตกต่างกัน โดยจะเปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีเทา กล่าวคือ เห็นได้ชัดว่า 1) สีขาวแตกต่างจากสีเทาเพียงแค่ปริมาณแสงที่ไปถึงขอบล่างของเมฆ และ 2) ปัจจัยสำคัญที่นี่คือปริมาณแสงแดดที่ต้องเดินทางผ่านเมฆ ยิ่งเมฆหนาขึ้น (เมฆฝนฟ้าคะนองหนาหลายกิโลเมตร!) แสงก็จะกระจัดกระจาย/ดูดซับมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่ายิ่งไปถึงขอบเขตล่างของคลาวด์มากเท่าไร ซึ่งหมายความว่ายิ่งดูเข้มเมื่อมองจากด้านล่าง หากคุณมองเมฆฝนฟ้าคะนองจากด้านบน (มองจากเครื่องบินได้ง่าย) เมฆทั้งหมดที่นั่นก็จะกลายเป็นสีขาว เนื่องจากการสะท้อนเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน และการดูดกลืนแสงจะไม่ส่งผลกระทบต่อมันเมื่อคุณมองจากด้านข้างของแหล่งกำเนิดแสง
ตอบกลับจาก เลกซัส สวิฟท์[คุรุ]
เนื่องจากเมฆสีขาวประกอบด้วยหยดน้ำขนาดใหญ่เป็นส่วนใหญ่ แสงแดดที่ส่องผ่านจึงไม่ถูกแยกออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ และยังคงเป็นสีขาวอยู่ เมฆฟ้าร้องมีโครงสร้างหนาแน่นกว่าและสะท้อนแสงกลับขึ้นไปด้านบน ดังนั้น เราจึงดูเหมือนว่าเมฆเป็นสีดำ
ตอบกลับจาก มิติที่สี่[คุรุ]
หยดน้ำในเมฆมีขนาดค่อนข้างใหญ่ และมีแสงสะท้อนจากพื้นผิวด้านนอก ด้วยการสะท้อนนี้ แสงจะไม่สลายตัวเป็นสีต่างๆ ขององค์ประกอบ แต่ยังคงเป็นสีขาว เมฆที่หนาแน่นมากปรากฏเป็นสีดำเนื่องจากปล่อยให้แสงแดดส่องผ่านได้เพียงเล็กน้อย โดยอาจถูกหยดน้ำในเมฆดูดซับหรือสะท้อนกลับขึ้นไป
หากมองออกไปนอกหน้าต่าง คุณเห็นว่าท้องฟ้าถูกปกคลุมไปด้วยเมฆตะกั่ว และคุณไม่สามารถเข้าใจสาเหตุของสิ่งที่เกิดขึ้น ก็ไม่เป็นไร คุณอาจต้องกรอกข้อมูลในช่องว่างความรู้หรือรีเฟรชหน่วยความจำของคุณ เพื่อที่คุณจะได้ทราบมากขึ้นว่าเมฆมาจากไหนตั้งแต่แรก แล้วคุณจะเข้าใจว่าคุณควรกลัวพวกเขาหรือไม่
เมฆคืออะไร
ไม่ว่าเมฆจะดูเป็นอย่างไรบนท้องฟ้า ไม่ว่าจะเกือบจะโปร่งใส ราวกับม่าน หรือที่ไม่อาจทะลุทะลวงได้ เหมือนเมฆตะกั่ว ล้วนถูกสร้างขึ้นจากน้ำ ความจริงก็คือเมื่ออากาศร้อน ความชื้นที่อยู่บนพื้นผิวโลกจะมีสถานะเป็นก๊าซและลอยขึ้นไปด้านบน ซึ่งมันจะควบแน่นเนื่องจากอุณหภูมิอากาศที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม มีรายละเอียดอย่างหนึ่งที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของเมฆ นั่นก็คือ ฝุ่น แม้ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการก่อตัว โมเลกุลของน้ำจะเกาะติดกับอนุภาคที่เล็กที่สุด หลังจากนั้นจึงเกิดหยดและผลึกน้ำแข็ง ซึ่งต่อมาจะกลายเป็นฝน ภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการเติบโต เมฆจะมีปริมาตรเพิ่มขึ้น หนักขึ้น จมลงต่ำลง และในที่สุดสิ่งที่อยู่ภายในเมฆก็ตกลงมาเป็นหยาดน้ำฟ้า
ความสูงของเมฆอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 100 ม. จากพื้นโลกถึง 30 กม. ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ภูมิอากาศ และระยะการพัฒนา แต่พวกมันถูกสร้างขึ้นอย่างแม่นยำที่ระดับความสูงสูงสุด 14 กม. ระหว่างชั้นบนของโทรโพสเฟียร์กับพื้นผิวโลก ระดับความสูงที่เมฆก่อตัวขึ้นและตกลงมาในภายหลังนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของเมฆ ในที่สุดเพื่อที่จะเข้าใจว่าสิ่งที่เรียกว่าเมฆตะกั่วเป็นของใคร มาดูคำอธิบายกันดีกว่า
การจำแนกประเภทคลาวด์
เมื่อมองดูท้องฟ้า คุณจะเห็นเมฆสามประเภท:
- เซอร์รัส. ตามกฎแล้วพวกมันจะเป็นสีขาวดูเหมือนริบบิ้นขนาดใหญ่โค้งหรือตรงแผ่กระจายไปทั่วท้องฟ้า ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 6-10 กม. ความหนาอยู่ระหว่าง 100 ม. ถึง 2 กม. และโครงสร้างมักเป็นผลึก
- เป็นชั้นๆ ชื่อนี้บ่งบอกถึงตัวมันเอง เมฆประเภทนี้ดูเหมือนจะซ้อนทับกันเป็นชั้น ๆ อย่างเรียบร้อย และพวกมันมักมีเฉดสีต่างกัน ซึ่งทำให้พวกมันสวยงามยิ่งขึ้น ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 0.1-0.7 กม. มีความหนา 0.2-0.8 กม. และมีโครงสร้างหยดเป็นส่วนใหญ่
- คิวมูลัส มีลักษณะคล้ายกองหิมะสีขาวนวลขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่บนท้องฟ้า โดยปกติที่ระดับความสูง 800-1500 ม. ความกว้างตั้งแต่ 100 ม. ถึง 2 กม.
คุณมักจะสังเกตเห็นการรวมกันเหล่านี้ เช่น cirrostratus, stratocumulus เป็นต้น หากคุณจ้องมองไปที่เมฆตะกั่ว คุณก็อาจมีเมฆนิมโบสเตรตัสหรือเมฆคิวมูโลนิมบัสอยู่ตรงหน้าคุณอยู่แล้ว ฝนอาจจะเริ่มตกในไม่ช้า
สาเหตุของการก่อตัวของเมฆตะกั่ว
ทุกคนรู้ดีว่ามีความเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างสีของเมฆกับความสามารถในการหลั่งน้ำฝน หากมีเมฆมืดปรากฏขึ้นที่ขอบฟ้า ฝนก็อาจจะตกลงมาในอนาคตอันใกล้นี้ และอาจมีพายุฝนฟ้าคะนองตามมาด้วย แต่บางครั้งการเห็นเมฆตะกั่วบนท้องฟ้าอาจทำให้ประหลาดใจอย่างยิ่งที่แม้แต่ผู้ใหญ่ก็ยังมีคำถามเกี่ยวกับสาเหตุของการปรากฏตัวของพวกเขา จริงๆ แล้วมันไม่ต่างจากเมฆธรรมดาเลย สภาพที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของพวกเขาเกิดขึ้นหลังจากนั้นเนื่องจากความชื้นและความหนาแน่นจำนวนมากพวกเขาจึงหยุดส่งแสงแดดโดยสิ้นเชิงและดูน่ากลัวมาก บางครั้งอากาศเสียก็มีผลกระทบเช่นกัน เนื่องจากมีเขม่าและฝุ่นจำนวนมากเข้าไปในก้อนเมฆและกลายเป็นสีดำคล้ำ และสุดท้าย เกี่ยวกับเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของลีดคลาวด์:
- ความไม่แน่นอนของมวลอากาศที่เพิ่มขึ้น
- การปรากฏตัวของอากาศอุ่นและเย็น (พบมากในช่วงปลายฤดูร้อน ฤดูใบไม้ผลิ และต้นฤดูใบไม้ร่วง)
และสิ่งที่ควรทำเมื่อปรากฏก็เพียงเพื่อป้องกันตนเองจากการถูกฟ้าผ่า
เป็นเรื่องน่ายินดีอย่างยิ่งที่ได้เห็นเมฆคิวมูลัสเคลื่อนผ่านไปในฤดูร้อน และพยายามอธิบายว่าทำไมบางครั้งเมฆจึงสว่างและบางครั้งก็มืด เมื่อเมฆได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ มันก็จะเป็นสีขาวพราว แต่เมื่อเมฆเคลื่อนผ่านเหนือเรา ฐานของมันจะกลายเป็นสีเทาหรือมืดสนิท หยดน้ำในเมฆตั้งอยู่ใกล้กันมากจนปรากฏเป็นวัตถุสีขาวขุ่นเกือบทั้งหมด เป็นสีขาวเพราะว่าแสงทะลุผ่านเมฆได้ยาก แต่หยดหลายๆ หยดก็สะท้อนได้ดีมาก หากดวงอาทิตย์ถูกปกคลุมไปด้วยเมฆคิวมูลัส เมฆเหล่านั้นก็จะดูมืด แต่ขอบของเมฆจะสว่างอยู่เสมอ: "เมฆทุกก้อนมีเส้นสีเงิน"
ดังนั้น การกระจายตัวของแสงและเงาทำให้เราได้รับข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับส่วนต่างๆ ของเมฆ ทั้งด้านบน ด้านล่าง ด้านหน้า ด้านหลัง และเกี่ยวกับรูปร่างที่แท้จริงของชั้นหินขนาดใหญ่นี้ ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไปที่จะเข้าใจสัดส่วนที่ถูกต้องรวมถึงตำแหน่งของเมฆที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ ตัวอย่างเช่น หากเมฆอยู่ตรงหน้าฉัน และดวงอาทิตย์อยู่สูงกว่าเมฆนั้นเล็กน้อย ฉันจะแปลกใจที่เห็นเพียงเงา (รูปที่ 169, a) ฉันไม่สามารถจินตนาการถึงความยิ่งใหญ่ได้
ข้าว. 169. แสงและเงาบนเมฆคิวมูลัส: ก) วิธีที่เราเห็นทิวทัศน์
ผู้สังเกตการณ์มองจากเหนือจรดใต้ b) ความประทับใจส่วนตัวที่ผิดพลาดของผู้สังเกตการณ์และภาพที่เขาคาดหวังที่จะเห็น; c) สิ่งต่าง ๆ เป็นอย่างไรในความเป็นจริง ในกรณี b) และ c) ผู้สังเกตการณ์มองจากตะวันออกไปตะวันตก พระอาทิตย์อยู่ทางทิศใต้
ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ฉันถือว่ามันอยู่ใกล้มากโดยไม่รู้ตัว ดังนั้นสำหรับฉันดูเหมือนว่าส่วน AB ควรจะส่องสว่าง (รูปที่ 169, 6) อันที่จริง รังสีของดวงอาทิตย์ที่ส่องสว่างเมฆวิ่งขนานกับเส้นที่เชื่อมดวงอาทิตย์ด้วยตาของฉัน (รูปที่ 169, c)
ไม่ว่าการเล่นแสงและเงาจะเป็นไปตามอำเภอใจเพียงใด ไม่ว่าเรื่องจะซับซ้อนเพียงไรจากเงาที่ทอดผ่านเมฆก้อนหนึ่งไปยังอีกก้อนหนึ่ง ดูเหมือนว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายด้วยสิ่งนี้เพียงอย่างเดียวถึงความแตกต่างทั้งหมดในสีของเมฆคิวมูลัส
ไอ. เลวีตัน
เมื่อท้องฟ้าแจ่มใสหลังเกิดพายุ และเหลือเมฆคิวมูลัสเพียงไม่กี่ก้อน แสงอาทิตย์ส่องสว่างเจิดจ้า และตั้งอยู่จนเงาของหนึ่งในนั้นไม่สามารถตกทับอีกก้อนหนึ่งได้ เมฆเหล่านี้ก็จะเข้มขึ้นเรื่อยๆ และในที่สุดก่อนที่ หายไปจนหมดกลายเป็นสีน้ำเงิน-ดำ ความประทับใจโดยทั่วไปคือส่วนบางๆ ของเมฆคิวมูลัสที่เห็นตัดกับท้องฟ้าสีฟ้านั้นไม่ใช่ "สีน้ำเงิน+สีขาว" (อย่างที่ใครๆ คาดไว้) แต่เป็น "สีน้ำเงิน+สีดำ"
ในทางกลับกัน เมฆคิวมูลัสจะปรากฏเป็นสีเทาเมื่อมองเทียบกับพื้นหลังของเมฆขนาดใหญ่อีกก้อนหนึ่งที่เป็นสีขาวสนิท ดังนั้นจึงไม่ต้องสงสัยเลยว่าความสว่างจะเพิ่มขึ้นเพียงเพราะความหนาโดยรวมของชั้นต่างๆ เพิ่มขึ้น ฟิสิกส์ของปรากฏการณ์เหล่านี้ แม้จะสังเกตทุกวัน แต่ก็ยังไม่เข้าใจดีนัก แน่นอนว่าเราควรระมัดระวังอย่างมากเกี่ยวกับแนวคิดที่ว่าเมฆดูดซับแสงจริงๆ ก่อนอื่นเราต้องพยายามอธิบายปรากฏการณ์นี้โดยสมมุติว่าเมฆก่อตัวเป็นสีขาวทึบ จากนั้นจำไว้ว่าจริงๆ แล้วมันไม่ได้เป็นเพียงหมอกที่กระเจิงแสง และสุดท้ายให้พิจารณาว่าเมฆอาจมีอนุภาคฝุ่นสีเข้มอยู่ด้วย
การเปรียบเทียบเมฆกับไอน้ำสีขาว (ไม่ใช่ควัน!) ของหัวรถจักรไอน้ำเป็นเรื่องน่าสนใจ ในบางกรณี ไอน้ำจะดูขาวขึ้นเมื่อมองจากมุมที่กว้างกว่าแสงที่ตกกระทบ และสว่างน้อยลงเมื่อมองจากทิศทางของดวงอาทิตย์ เมื่อดวงตารับรู้รังสีที่สะท้อนไปเกือบจะในทิศทางที่ตกกระทบ ในกรณีอื่นๆ ไม่ว่าจะมองทิศทางใดก็ตาม ไอระเหยจะสว่างกว่าส่วนที่สว่างที่สุดของคิวมูลัสมาก อาจเนื่องมาจากระยะห่างจากเมฆมากขึ้น และแสงที่เบาลงเนื่องจากการกระเจิงในอากาศ
จอร์จี้ นิสสกี้. ฤดูใบไม้ร่วง. เซมาฟอร์ส
เมฆคิวมูลัสสีเข้มมักจะปรากฏเป็นสีน้ำเงินในระยะไกล นี่ไม่ใช่สีของเมฆ แต่เป็นแสงที่กระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศระหว่างเมฆกับดวงตาของเรา ยิ่งเมฆดำมืดอยู่ไกลออกไป สีของมันก็จะเข้าใกล้สีของท้องฟ้ามากขึ้นเท่านั้น ในทางกลับกัน เมฆสว่างใกล้ขอบฟ้าจะกลายเป็นสีเหลือง
เราควรพิจารณาเมฆอื่นๆ ด้วยและพยายามอธิบาย เช่น ทำไมเมฆฝนถึงเป็นสีเทา ทำไมเมฆฝนฟ้าคะนองจึงมีสีตะกั่วพิเศษปรากฏอยู่ข้างๆ สีส้มจางๆ ไม่ใช่ฝุ่นใช่ไหม อย่างไรก็ตาม ข้อมูลของเราเกี่ยวกับทั้งหมดนี้ยังไม่สมบูรณ์มากจนเราจำกัดตัวเองอยู่เพียงแค่เรียกร้องให้ผู้อ่านตั้งข้อสังเกตอย่างเป็นอิสระ
การกระจายความสว่างไปทั่วห้องนิรภัยแห่งสวรรค์ เมื่อมันถูกปกคลุมไปด้วยเมฆอย่างสมบูรณ์และสม่ำเสมอ มีลักษณะเฉพาะมากและดูเหมือนว่าจะเสริมการกระจายในท้องฟ้าที่แจ่มใส ตัวอย่างเช่น เปรียบเทียบโดยใช้กระจก จุดสุดยอดและขอบฟ้า เมื่อท้องฟ้าแจ่มใส จุดสุดยอดจะมืดกว่าเสมอ อัตราส่วนความสว่างอยู่ระหว่าง 3 ถึง 5 (ภาพถ่าย X1X และ XX)