เมฆสีเทาเข้ม. ทำไมเมฆถึงเป็นสีขาว และเมฆเป็นสีดำ? เมฆเกิดขึ้นได้อย่างไร
ความงามของท้องฟ้าถูกพรรณนาโดยศิลปินมากกว่าหนึ่งครั้ง นักเขียนและกวีบรรยายไว้ แม้แต่ผู้คนที่อยู่ห่างไกลจากงานศิลปะจ้องมองไปยังเหวอันน่าหลงใหลนี้ ชื่นชมมัน ไม่พบคำพูดหรืออารมณ์เพียงพอที่จะแสดงความรู้สึกเหล่านั้นที่ปลุกเร้าจิตวิญญาณและ จิตใจ. ความสูงดึงดูดบุคคลในทุกบทบาทมีความสวยงามด้วยพื้นผิวสีฟ้าใสน่าดึงดูดไม่แพ้กันคือสายน้ำของเมฆสีเทาสีขาวที่ไหลออกมาแทนที่ด้วยการรวมแสงของเมฆเซอร์รัสหรือ "ลูกแกะ" คิวมูลัสอันเขียวชอุ่ม และไม่ว่าท้องฟ้าที่มีเมฆมากจะดูเศร้าโศกเพียงใด ปกคลุมไปด้วยความลึก หูหนวกและกดขี่ด้วยมวลทั้งหมด มันยังทำให้เกิดพายุแห่งอารมณ์และประสบการณ์ นำความคิดมาสู่คลื่นพิเศษ
ความงดงามย่อมปรากฏแก่ผู้พบเห็น
แต่ละคนรับรู้โลกที่แตกต่างกัน สำหรับบางคนมันมืดมนและเป็นสีเทา ในขณะที่บางคนกลับมองเห็นเพียงดาวเคราะห์สีเขียวที่เบ่งบานเต็มไปด้วยสีสัน เรายังประเมินสวรรค์เหนือศีรษะของเราแตกต่างออกไป หากเราคำนึงถึงบุคคลที่มีการรับรู้สีแบบธรรมดา เขาก็จะมองเห็นท้องฟ้าอย่างที่คิดโดยทั่วไป - สีฟ้า, สีเทา, สีชมพูในพระอาทิตย์ตก, สีเทาสโมคกี้ในยามเช้า
อันที่จริงสีเหล่านี้เป็นเพียงสิ่งที่ดวงตาและสมองของเราสามารถสื่อถึงเราได้ เป็นการง่ายที่สุดสำหรับดวงตาของมนุษย์ที่จะรับรู้ท้องฟ้าที่มีเมฆเป็นสีเทา ในสภาพอากาศที่ชัดเจน เรามีสีฟ้าไม่มีที่สิ้นสุด แต่จริงๆ แล้ว โดมบรรยากาศจะใกล้เคียงกับสีม่วงมากกว่าเมื่อมองจากโลก
ในเอกสารฉบับนี้ เราจะค้นหาว่าเหตุใดท้องฟ้าจึงเป็นสีเทาในวันที่มีเมฆมาก และอะไรเป็นตัวกำหนดความอิ่มตัวของสีนี้ นอกจากนี้ เราจะค้นหาว่าสีของมันเปลี่ยนไปอย่างไรตลอดทั้งวันและปี และสิ่งที่ส่งผลต่อกระบวนการเหล่านี้
มหาสมุทรที่ไร้ก้นบึ้งเบื้องบน
เหนือดินแดนของประเทศในยุโรป ท้องฟ้าในฤดูร้อนมักจะตื่นตาตื่นใจกับความสมบูรณ์ของมัน บางครั้งคุณอาจพูดได้ว่าท้องฟ้าเป็นสีฟ้าอมฟ้า อย่างไรก็ตาม หากคุณอุทิศเวลาอย่างน้อยหนึ่งวันให้กับสิ่งที่เกิดขึ้นเหนือศีรษะของเราและสังเกตกระบวนการทางธรรมชาติอย่างรอบคอบ คุณจะสังเกตเห็นการไล่ระดับสีที่เปลี่ยนแปลงอย่างมากตั้งแต่ช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์ขึ้นจนถึงช่วงเวลาที่พระอาทิตย์ตกดินอย่างสมบูรณ์
ในฤดูร้อน ท้องฟ้าดูแจ่มใสและมองเห็นได้สูงเนื่องจากมีความชื้นต่ำและไม่มีเมฆจำนวนมาก ซึ่งเมื่อสะสมน้ำไว้จะค่อยๆ จมลงใกล้พื้นดินมากขึ้น ในสภาพอากาศแจ่มใส การจ้องมองของเราไม่ได้มองไปข้างหน้าหลายร้อยเมตร แต่อยู่ที่ระยะ 1-1.5 กม. นั่นคือเหตุผลที่เรารับรู้ว่าท้องฟ้าอยู่สูงและสว่าง - การไม่มีการรบกวนในเส้นทางของรังสีแสงในชั้นบรรยากาศทำให้มั่นใจได้ว่าพวกมันจะไม่หักเหและดวงตารับรู้สีของมันเป็นสีน้ำเงิน
ทำไมท้องฟ้าจึงเปลี่ยนสี
การเปลี่ยนแปลงนี้อธิบายไว้ในทางวิทยาศาสตร์ แม้ว่าจะไม่งดงามเท่าโดยนักเขียนก็ตาม และเรียกว่าการแผ่รังสีแบบกระจายของท้องฟ้า กระบวนการสร้างสีบนท้องฟ้าด้วยภาษาที่เรียบง่ายและเข้าถึงได้สามารถอธิบายได้ดังนี้ แสงที่ดวงอาทิตย์ส่องผ่านชั้นอากาศรอบโลก ซึ่งกระจายออกไป กระบวนการนี้เกิดขึ้นได้ง่ายขึ้นกับคลื่นที่มีความยาวสั้น ในระหว่างที่เทห์ฟากฟ้าลอยขึ้นสูงสุดเหนือโลกของเรา ณ จุดที่ตั้งอยู่นอกทิศทางของมัน จะมีการสังเกตสีฟ้าที่สว่างที่สุดและอิ่มตัวมากที่สุด
อย่างไรก็ตาม เมื่อดวงอาทิตย์ตกหรือขึ้น รังสีของมันส่องผ่านสัมผัสกับพื้นผิวโลก แสงที่ปล่อยออกมาจะต้องเดินทางในเส้นทางที่ยาวกว่า ซึ่งหมายความว่าพวกมันกระจัดกระจายในอากาศในปริมาณที่มากกว่าตอนกลางวันมาก ส่งผลให้บุคคลมองเห็นท้องฟ้าเป็นสีชมพูและสีแดงในเวลาเช้าและเย็น ปรากฏการณ์นี้จะมองเห็นได้ชัดเจนที่สุดเมื่อมีท้องฟ้ามีเมฆปกคลุมอยู่เหนือเรา จากนั้นเมฆและเมฆก็สว่างจ้ามาก แสงตะวันที่กำลังตกดินก็แต่งแต้มสีสันให้สวยงามน่าทึ่ง
สตอร์มสตีล
แต่ท้องฟ้ามีเมฆมากคืออะไร? ทำไมมันถึงกลายเป็นแบบนี้? ปรากฏการณ์นี้เป็นหนึ่งในความเชื่อมโยงของวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ อนุภาคของน้ำที่ลอยขึ้นด้านบนจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโดยมีอุณหภูมิต่ำลง เมื่อสะสมและเย็นตัวลงที่ระดับความสูง พวกมันจะเชื่อมต่อกันจนกลายเป็นหยด ในขณะนั้นเองที่อนุภาคเหล่านี้ยังมีขนาดเล็กมาก เมฆคิวมูลัสสีขาวสวยงามก็ปรากฏขึ้นมาสู่ดวงตาของเรา อย่างไรก็ตาม ยิ่งหยดมีขนาดใหญ่เท่าใด เมฆก็จะยิ่งมีสีเทามากขึ้นเท่านั้น
บางครั้งเมื่อมองดูท้องฟ้าที่ "ลูกแกะ" ขนาดใหญ่เหล่านี้ลอยอยู่ คุณจะเห็นว่าส่วนหนึ่งทาสีเทา ในขณะที่ส่วนอื่นๆ ก็มีสีเหล็กที่ฟ้าร้องด้วยซ้ำ การเปลี่ยนแปลงนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าหยดในเมฆมีขนาดและรูปร่างต่างกัน ดังนั้นจึงหักเหแสงต่างกัน เมื่อท้องฟ้ามีเมฆมาก ท้องฟ้าจะถูกทาสีด้วยโทนสีเทาเมาส์ทั้งหมด มีเพียงแสงสีขาวเท่านั้นที่มาถึงเรา
ควันหมอกอันกว้างใหญ่ไพศาล
มีหลายวันที่ท้องฟ้ามีเมฆสีเทาไม่มีที่โล่งแม้แต่ครั้งเดียว สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อเมฆและเมฆมีความเข้มข้นสูงมาก พวกมันปกคลุมพื้นที่การมองเห็นด้านบนทั้งหมด บางครั้งพวกเขาถูกมองว่าเป็นมวลกดทับขนาดใหญ่พร้อมที่จะพังทลายลงบนศีรษะ ยิ่งไปกว่านั้น ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นลักษณะเฉพาะมากที่สุดในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว เมื่ออุณหภูมิอากาศต่ำ แต่ความชื้นกลับสูงและอยู่ที่ระดับ 80-90%
ในวันดังกล่าว เมฆจะอยู่ใกล้พื้นผิวโลกมาก โดยอยู่ห่างจากพื้นโลกเพียงร้อยหรือสองเมตร คำอธิบายของท้องฟ้าที่มีเมฆมากมักจะมีข้อความเศร้าโศกและซึมเศร้าและสิ่งนี้น่าจะเชื่อมโยงอย่างแม่นยำกับความรู้สึกที่เกิดขึ้นเมื่อคุณรู้สึกโดดเดี่ยวกับยักษ์ใหญ่ที่มืดมนนี้พร้อมที่จะตกลงมาที่คุณด้วยฝนและความหนาวเย็น
แต่ทุกอย่างอาจแตกต่างออกไป...
โทนสีที่ท้องฟ้าเล่นนั้นขึ้นอยู่กับความเข้มของการแผ่รังสีแสงและความยาวคลื่นที่มาถึงดาวเคราะห์ ดังนั้นในฤดูหนาว แม้ในวันที่อากาศแจ่มใส ท้องฟ้าจะเป็นสีน้ำเงินอมฟ้า แต่ยิ่งฤดูใบไม้ผลิอยู่ใกล้และดวงอาทิตย์ยิ่งสูง สีฟ้าก็จะยิ่งสว่างขึ้น โดยเฉพาะในวันที่หมอกควันในบรรยากาศชั้นบนจางหายไป และทำให้แสงบิดเบี้ยว
นักวิทยาศาสตร์พบว่าบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ท้องฟ้าอาจไม่มีสีฟ้าและสีเทาตามปกติเลย ตัวอย่างเช่น บนดาวอังคาร ท้องฟ้าจะเป็นสีชมพูแม้ในเวลากลางวันก็ตาม
คุณรู้ไหมว่าเมฆปรากฏขึ้นได้อย่างไร ทำไมบางก้อนจึงกลายเป็นเมฆ ในขณะที่บางก้อนยังคงเป็นลูกแกะสีขาวเหมือนหิมะ? ผลิตภัณฑ์ใหม่ที่น่าทึ่งของเรา “Clouds” จะบอกคุณเกี่ยวกับเรื่องนี้ เราสังเกตและศึกษา” - เหมาะสำหรับผู้ที่รักเมฆอย่างแท้จริงและทำไมทุกวัย
ทำไมเมฆถึงขาวเมฆดำ เมฆและภาพลวงตาเกิดขึ้นได้อย่างไร และมีสมาคมคนรักเมฆจริงหรือ? มาคุยกันเถอะ
นี่คือคำขวัญของ The Cloud Appreciation Society ซึ่งเป็นองค์กรระหว่างประเทศที่ก่อตั้งในปี 2004 ในประเทศอังกฤษโดย Gavin Praetor-Pinney รวบรวมผู้รักคลาวด์ 30,000 รายจาก 94 ประเทศ คนเหล่านี้คือคนที่ใฝ่ฝันที่จะเผยความงามของท้องฟ้าที่มีเมฆมากให้ผู้อื่นเห็น เข้าร่วมกับเรา!
คุณเพียงแค่ต้องนอนอยู่บนพื้นหญ้าและดูเมฆ หรือเพียงแค่มองขึ้นไป ทุกครั้งที่คุณต้องการ
เมฆเกิดขึ้นได้อย่างไร?
เมื่ออากาศร้อนผสมกับอากาศเย็น อากาศจะเย็นลงและอาจถึงจุดน้ำค้างได้ เกิดการควบแน่น ไอน้ำที่เกาะอยู่บนอนุภาคในอากาศจะกลายเป็นหยดหรือผลึกน้ำแข็ง ซึ่งเมื่อรวมตัวกันจะก่อตัวเป็นเมฆ
ส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นเมื่ออากาศร้อนลอยขึ้นจากพื้นดินมาพบกับอากาศเย็นด้านบน - ในชั้นบรรยากาศ ปรากฏการณ์คล้ายเมฆสามารถสังเกตได้บนพื้นผิวโลกด้วย ดินหรือน้ำที่ได้รับความร้อนในระหว่างวันจะเย็นลงช้ากว่าอากาศ เมื่ออากาศเย็นตอนกลางคืนสัมผัสกับอากาศอุ่นใกล้พื้นผิวโลกหรือน้ำ จะเกิดหมอกขึ้น
ใช่แล้ว หมอกก็ประกอบด้วยองค์ประกอบของเมฆเช่นกัน โดยพื้นฐานแล้วมันคือเมฆก้อนใหญ่ที่วางอยู่บนพื้น
ทำไมเมฆถึงเป็นสีขาวและเมฆเป็นสีดำ?
ถ้าเมฆประกอบด้วยหยด ทำไมจึงมีสีขาว เนื่องจากองค์ประกอบของเมฆสะท้อนแสง: คริสตัลและหยดน้ำจึงเปล่งประกายในรังสีของดวงอาทิตย์ และยิ่งองค์ประกอบมีขนาดเล็กลงและมีจำนวนมากขึ้น เมฆก็จะยิ่งขาวมากขึ้นเท่านั้น
เมฆฟ้าร้องสีเทา น้ำเงิน และดำประกอบด้วยหยดเดียวกัน เพียงแต่ว่า ในกลุ่มเมฆหนาทึบ พวกมันสามารถทำให้เกิดเงาซึ่งกันและกัน (และแม้กระทั่งบนตัวมันเองด้วย) ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกมันจึงดูมืดลง นอกจากนี้ยังมีเมฆที่หนาแน่นกว่า - ประกอบด้วยคริสตัลขนาดใหญ่และหยดดังนั้นรังสีของดวงอาทิตย์จึงไม่สามารถทะลุผ่านได้ พวกมันดูมืดและเป็นลางร้ายเมื่อมองจากพื้นดิน
แต่ถ้าคุณบินเหนือพวกมัน เช่น บนเครื่องบิน พวกมันจะเป็นสีขาวสนิท
ปาฏิหาริย์เกิดขึ้นได้อย่างไร
เมฆก่อตัวขึ้นเมื่อมีอากาศอุ่นลอยขึ้น กระแสอากาศร้อนที่เพิ่มขึ้นนี้เรียกว่าความร้อน นกและเครื่องร่อนบินอยู่บนนั้น
ความร้อนสามารถมองเห็นได้หากคุณมองไปที่ถนนลาดยางในวันที่อากาศร้อน ดูเหมือนว่าอากาศเหนือยางมะตอยกำลังสั่น และถนนดูเหมือนจะเต็มไปด้วยแอ่งน้ำ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าภาพลวงตา
สามารถมองเห็นภาพลวงตาได้เมื่ออากาศร้อนและเย็นที่มีความหนาแน่นต่างกันมาบรรจบกัน ที่ขอบเขตของสื่อที่มีความหนาแน่นต่างกัน รังสีของแสงจะหักเห และเราเห็นภาพลวงตา
เมฆไม่ได้เป็นเพียงปุยฝ้ายที่บังแสงแดด พวกมันมีความสวยงามไม่น้อยไปกว่าดวงดาว หลังจากอ่านหนังสือเล่มนี้แล้วคุณจะเห็นเอง
จุดเด่นประการหนึ่งของบุคคลคือความอยากรู้อยากเห็น อาจเป็นทุกคนในวัยเด็กที่มองดูท้องฟ้าและสงสัยว่า: "ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า" ปรากฎว่าคำตอบสำหรับคำถามที่ดูเหมือนง่าย ๆ นั้นจำเป็นต้องมีฐานความรู้ในสาขาฟิสิกส์ ดังนั้นผู้ปกครองทุกคนจะไม่สามารถอธิบายเหตุผลของปรากฏการณ์นี้ให้ลูกฟังได้อย่างถูกต้อง
ลองพิจารณาปัญหานี้จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์
ช่วงความยาวคลื่นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าครอบคลุมสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเกือบทั้งหมด ซึ่งรวมถึงรังสีที่มนุษย์มองเห็นด้วย ภาพด้านล่างแสดงการพึ่งพาความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ต่อความยาวคลื่นของรังสีนี้
จากการวิเคราะห์ภาพนี้ เราสามารถสังเกตได้ว่ารังสีที่มองเห็นนั้นแสดงด้วยความเข้มที่ไม่สม่ำเสมอสำหรับการแผ่รังสีที่ความยาวคลื่นต่างกัน ดังนั้น สีม่วงมีส่วนช่วยในการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ค่อนข้างน้อย และส่วนที่ใหญ่ที่สุดคือสีฟ้าและสีเขียว
ทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า?
ก่อนอื่น คำถามนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าอากาศเป็นก๊าซไม่มีสี และไม่ควรปล่อยแสงสีน้ำเงิน แน่นอนว่าสาเหตุของการแผ่รังสีดังกล่าวคือดาวฤกษ์ของเรา
ดังที่คุณทราบ จริงๆ แล้วแสงสีขาวคือการรวมกันของรังสีจากทุกสีในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ การใช้ปริซึมทำให้แสงสามารถแยกออกเป็นสีต่างๆ ได้อย่างชัดเจน ผลกระทบที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นบนท้องฟ้าหลังฝนตกและก่อตัวเป็นรุ้งกินน้ำ เมื่อแสงอาทิตย์ส่องเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก ก็จะเริ่มกระจาย กล่าวคือ รังสีจะเปลี่ยนทิศทาง อย่างไรก็ตาม ลักษณะเฉพาะขององค์ประกอบของอากาศคือเมื่อแสงเข้ามารังสีที่มีความยาวคลื่นสั้นจะกระเจิงได้รุนแรงกว่ารังสีคลื่นยาว ดังนั้น เมื่อคำนึงถึงสเปกตรัมที่ปรากฎก่อนหน้านี้ คุณจะเห็นว่าแสงสีแดงและสีส้มจะไม่เปลี่ยนวิถีเมื่อผ่านอากาศ ในขณะที่รังสีสีม่วงและสีน้ำเงินจะเปลี่ยนทิศทางอย่างเห็นได้ชัด ด้วยเหตุนี้ แสงคลื่นสั้น "พเนจร" จึงปรากฏขึ้นในอากาศ ซึ่งกระจัดกระจายอยู่ตลอดเวลาในสภาพแวดล้อมนี้ จากปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้ การแผ่รังสีคลื่นสั้นในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ (สีม่วง ฟ้า น้ำเงิน) ดูเหมือนจะถูกปล่อยออกมาจากทุกจุดในท้องฟ้า
ข้อเท็จจริงที่รู้จักกันดีเกี่ยวกับการรับรู้รังสีก็คือ ดวงตาของมนุษย์สามารถจับ มองเห็น รังสีได้ก็ต่อเมื่อมันเข้าสู่ดวงตาโดยตรงเท่านั้น จากนั้น เมื่อมองดูท้องฟ้า คุณมักจะเห็นเฉดสีของรังสีที่มองเห็นได้ ซึ่งมีความยาวคลื่นสั้นที่สุด เนื่องจากรังสีนี้สามารถกระเจิงในอากาศได้ดีที่สุด
ทำไมคุณจึงไม่เห็นสีแดงชัดเจนเมื่อมองดวงอาทิตย์? ประการแรก ไม่น่าเป็นไปได้ที่บุคคลจะสามารถตรวจสอบดวงอาทิตย์ได้อย่างรอบคอบ เนื่องจากการแผ่รังสีที่รุนแรงสามารถทำลายอวัยวะที่มองเห็นได้ ประการที่สอง แม้ว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวจะเกิดขึ้น เช่น การกระเจิงของแสงในอากาศ แต่แสงส่วนใหญ่ที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกมาก็มาถึงพื้นผิวโลกโดยไม่กระจัดกระจาย ดังนั้นสีทั้งหมดของสเปกตรัมรังสีที่มองเห็นจึงถูกนำมารวมกันทำให้เกิดแสงที่มีสีขาวเด่นชัดยิ่งขึ้น
ลองกลับไปสู่แสงที่กระจัดกระจายในอากาศ สีที่เราได้กำหนดไว้แล้วควรมีความยาวคลื่นสั้นที่สุด ในบรรดารังสีที่มองเห็น สีม่วงจะมีความยาวคลื่นสั้นที่สุด ตามมาด้วยสีน้ำเงิน และสีน้ำเงินจะมีความยาวคลื่นยาวกว่าเล็กน้อย เมื่อพิจารณาถึงความเข้มที่ไม่สม่ำเสมอของรังสีของดวงอาทิตย์ จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าการมีส่วนร่วมของสีม่วงนั้นมีน้อยมาก ดังนั้น การแผ่รังสีที่กระจายโดยอากาศมากที่สุดจึงมาจากสีน้ำเงิน ตามด้วยสีน้ำเงิน
ทำไมพระอาทิตย์ตกถึงเป็นสีแดง?
ในกรณีที่ดวงอาทิตย์ซ่อนตัวอยู่หลังเส้นขอบฟ้า เราสามารถสังเกตการแผ่รังสีคลื่นยาวสีแดงส้มได้เช่นเดียวกัน ในกรณีนี้ แสงจากดวงอาทิตย์จะต้องเดินทางในชั้นบรรยากาศของโลกในระยะทางที่ไกลกว่าอย่างเห็นได้ชัดก่อนที่จะถึงดวงตาของผู้สังเกตการณ์ เมื่อถึงจุดที่รังสีของดวงอาทิตย์เริ่มมีปฏิสัมพันธ์กับบรรยากาศ สีฟ้าและสีน้ำเงินจะเด่นชัดที่สุด อย่างไรก็ตาม ด้วยระยะทาง รังสีคลื่นสั้นจะสูญเสียความเข้มเนื่องจากมีการกระจัดกระจายไปอย่างมากตามทาง ในขณะที่การแผ่รังสีคลื่นยาวสามารถครอบคลุมระยะทางไกลเช่นนี้ได้อย่างดีเยี่ยม นั่นเป็นสาเหตุที่ดวงอาทิตย์เป็นสีแดงเมื่อพระอาทิตย์ตก
ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น แม้ว่ารังสีคลื่นยาวจะกระจัดกระจายในอากาศได้เล็กน้อย แต่การกระเจิงก็ยังคงเกิดขึ้น ดังนั้น เมื่ออยู่บนขอบฟ้า ดวงอาทิตย์จึงปล่อยแสง ซึ่งมีเพียงการแผ่รังสีของเฉดสีแดงส้มเท่านั้นที่มาถึงผู้สังเกต ซึ่งมีเวลาพอสมควรที่จะกระจายไปในชั้นบรรยากาศ ก่อตัวเป็นแสง "พเนจร" ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ สีหลังทำให้ท้องฟ้ามีเฉดสีแดงและส้มที่แตกต่างกัน
ทำไมเมฆถึงเป็นสีขาว?
เมื่อพูดถึงเมฆ เรารู้ว่าพวกมันประกอบด้วยหยดของเหลวขนาดเล็กมากที่กระจายแสงที่มองเห็นได้เกือบสม่ำเสมอ โดยไม่คำนึงถึงความยาวคลื่นของรังสี จากนั้นแสงที่กระเจิงซึ่งพุ่งไปทุกทิศทางจากหยดนั้น ก็ถูกกระจายอีกครั้งบนหยดอื่นๆ ในกรณีนี้ การรวมกันของการแผ่รังสีของความยาวคลื่นทั้งหมดจะยังคงอยู่ และเมฆจะ "เรืองแสง" (สะท้อน) เป็นสีขาว
หากสภาพอากาศมีเมฆมาก รังสีดวงอาทิตย์จะส่องถึงพื้นผิวโลกเพียงเล็กน้อย ในกรณีเมฆก้อนใหญ่หรือเป็นจำนวนมาก แสงแดดบางส่วนจะถูกดูดซับ ทำให้ท้องฟ้ามืดลงจนกลายเป็นสีเทา
ในวันฤดูร้อนที่อากาศแจ่มใส บางครั้งก็เป็นเรื่องน่ายินดีอย่างยิ่งที่ได้ชื่นชมเมฆสีขาวเหมือนหิมะที่ลอยอยู่บนท้องฟ้าสูง ถ่ายภาพรูปทรงแปลกประหลาดของสัตว์แปลก ๆ ปราสาทในเทพนิยาย หรือภาพอื่น ๆ ที่แนะนำโดยจินตนาการ
แต่ทันทีที่เมฆฝนสีดำปรากฏขึ้นที่ขอบฟ้า อารมณ์ที่ไร้กังวลจะถูกแทนที่ด้วยความรู้สึกวิตกกังวลโดยไม่รู้ตัวทันที ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? ทำไมเมฆถึงมีสีขาวและสว่างมาก เมื่อกลายเป็นเมฆฝนฟ้าคะนองจึงมืดลงทันทีจนกลายเป็นสีที่ลึกจนเกือบเป็นสีดำ
เมฆคืออะไร?
โดยไม่มีข้อยกเว้น เมฆทั้งหมดมีขนาดใหญ่มาก บางครั้งมีขนาดหลายสิบกิโลเมตร รวมตัวกันเป็นหยดน้ำเล็กๆ และผลึกน้ำแข็ง เคลื่อนตัวตามแรงลมเหนือพื้นผิวโลกที่ระดับความสูง 0.5 ถึง 30 กิโลเมตร
ขนาดจุลทรรศน์ขององค์ประกอบเมฆ - หยดหรือชิ้นส่วนน้ำแข็ง - ช่วยให้พวกมันอยู่ในอากาศได้เป็นเวลานาน แต่ทันทีที่มีการสร้างเงื่อนไขสำหรับการขยายองค์ประกอบเมฆ พวกมันจะหนักเกินไป จมและหลุดออกจากก้อนเมฆ
เมฆคือ:
- ขนนก - แผ่กระจายไปทั่วท้องฟ้าในรูปแบบของขนนกหรือริบบิ้นขนาดใหญ่ตรงหรือโค้ง
- เป็นชั้น - ราวกับว่าประกอบด้วยหลายชั้นวางซ้อนกันซึ่งมักจะมีเฉดสีที่แตกต่างกันเล็กน้อย
- คิวมูลัส - คล้ายกองหิมะขนาดใหญ่หรือก้อนสำลีสีขาวเหมือนหิมะที่ลอยขึ้นไปบนท้องฟ้า
สิ่งเหล่านี้เป็นรูปแบบหลักของเมฆ ในทางปฏิบัติพวกมันมักจะรวมกันในลักษณะที่แปลกประหลาดที่สุด กลายเป็นเมฆเซอร์โรสเตรตัส เซอร์โรคิวมูลัส สเตโตคิวมูลัส ฯลฯ
เมฆก่อตัวอย่างไร?
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เมฆก่อตัวขึ้นจากหยดน้ำไอน้ำ ทุกๆ วัน น้ำนับหมื่นตันระเหยออกจากพื้นผิวมหาสมุทร ทะเล ทะเลสาบ และแม่น้ำ และระเหยจากพื้นผิวโลกเท่านั้น ในตอนแรก น้ำนี้จะพบได้ในชั้นอากาศอุ่นที่อยู่ใกล้ผิวน้ำ
อากาศอุ่นนี้ลอยขึ้นตามกฎฟิสิกส์ แต่ยิ่งเคลื่อนตัวออกห่างจากพื้นดินมากเท่าไรก็ยิ่งเย็นลงเท่านั้น โมเลกุลของน้ำที่สูญเสียพลังงานเริ่มเปลี่ยนจากสถานะก๊าซเป็นสถานะของเหลวโดยควบแน่นเป็นรูปหยด
แต่เนื่องจากอากาศที่ลอยขึ้นด้านบนนั้นทำให้บริสุทธิ์มากกว่าชั้นล่างที่อยู่ใกล้พื้นผิว หยดน้ำจึงไม่สามารถควบแน่นจนมีขนาดใหญ่เพียงพอ และคงอยู่ในบรรยากาศในรูปของสารแขวนลอย ซึ่งเป็นละอองเล็กๆ ของของเหลวหรืออนุภาคน้ำแข็งแข็ง . เหล่านี้คือเมฆ
ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าน้ำในนั้นมักปรากฏอยู่ในทั้งสองรัฐในเวลาเดียวกัน - ทั้งในรูปของหยดและในรูปของน้ำแข็ง
ทำไมเมฆและเมฆจึงมีสีต่างกัน?
นักอุตุนิยมวิทยาไม่ใช้คำนี้ "คลาวด์"พวกเขาพูดแทน "เมฆฝน" หรือ "ฟ้าร้องเมฆ" - เราทุกคนรู้ดีว่าหากเมฆดำปรากฏขึ้นที่ขอบฟ้าและเคลื่อนเข้ามาหาเรา อีกไม่นานฝนก็จะตกอย่างแน่นอน มีความเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างสีของเมฆกับความสามารถในการหลั่งหยดน้ำ
ความจริงก็คือโครงสร้างของเมฆสีขาวที่บินอยู่บนท้องฟ้าที่ระดับความสูงหกกิโลเมตรขึ้นไปนั้นกระจัดกระจายและหลวมมาก ดังนั้นแสงแดดจึงส่องผ่านพวกมันแทบไม่มีอุปสรรคเหมือนผ่านโป๊ะโคมที่มีน้ำค้างแข็ง ให้ความรู้สึกถึงมวลอากาศสีขาวเหมือนหิมะ สว่างและกระจ่างใส
เมื่อเมฆเคลื่อนลงมาที่ความสูง 2 กิโลเมตรหรือน้อยกว่านั้นด้วยเหตุผลหลายประการ เมฆก็จะหนาแน่นขึ้น และรังสีของดวงอาทิตย์จะทะลุผ่านความหนาของเมฆได้ยากขึ้น
ยิ่งเมฆเคลื่อนตัวต่ำลง เมฆก็จะยิ่งมืดมากขึ้น ในตอนแรกเมฆจะกลายเป็นสีเทาเล็กน้อย จากนั้นจะกลายเป็นสีเทา สีน้ำเงิน หรือสีม่วงอย่างชัดเจน
ในเวลาเดียวกัน มวลอากาศจะหนาแน่นขึ้น และหยดที่เล็กที่สุดจะเคลื่อนเข้าใกล้กันมากขึ้น ส่งผลให้หยดน้ำมีขนาดเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้การผ่านของแสงแดดผ่านเมฆลดลงอีก มันหนักมากขึ้นเรื่อยๆ และจมต่ำลงเรื่อยๆ และแล้วก็มาถึงช่วงเวลาที่เมฆไม่สามารถกักเก็บหยดน้ำได้อีกต่อไป และพวกมันก็เริ่มตกลงสู่พื้น
กระบวนการควบแน่นจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งเมฆมีความหนาแน่นน้อยลงและเริ่มลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบน
ดังนั้น จึงเห็นได้ชัดว่าสีของเมฆขึ้นอยู่กับความหนาแน่นเป็นหลัก ยิ่งตัวบ่งชี้นี้สูง เมฆก็จะยิ่งมืดลง
ฝนและเมฆฝนมีความหนาแน่นสูงสุด คือ หยดน้ำที่ควบแน่นจนเกือบพร้อมจะหกลงสู่พื้นดิน ด้วยเหตุนี้เมฆฝนจึงดูหนักและเป็นสีดำ และเมฆจึงดูเป็นสีขาวและสว่าง