Почему тучи черные а облака белые


Одной из отличительных черт человека является любознательность. Наверное, каждый, будучи ребенком, смотрел на небо и задавался вопросом: «почему небо голубое?». Как оказывается, ответы на такие, кажется, простые вопросы требуют некоторой базы знаний в области физики, а потому не каждый родитель сможет верно объяснить ребенку причину указанного явления.

Рассмотрим данный вопрос с научной точки зрения.

Диапазон длин волн электромагнитного излучения охватывает почти весь спектр электромагнитного излучения, в который входит и видимое для человека излучение. На представленном ниже изображении показана зависимость интенсивности излучения Солнца от длины волны этого излучения.

Почему тучи черные а облака белые

Анализируя данное изображение, можно отметить тот факт, что видимое излучение также представлено неравномерной интенсивностью для излучения различных длин волн. Так относительно малый вклад в видимое излучение дает фиолетовый цвет, и наибольший – синий и зеленый цвета.

Почему небо голубое?


Прежде всего на этот вопрос нас наталкивает тот факт, что воздух – бесцветный газ и не должен излучать синий свет. Очевидно, что причиной подобного излучения является наша звезда.

Как известно, белый свет на самом деле является комбинацией излучения всех цветов видимого спектра. С помощью призмы можно явно разложить свет на весь диапазон цветов. Подобный эффект возникает в небе после дождя и образует радугу. Когда же солнечный свет попадает в земную атмосферу, он начинает рассеиваться, т.е. излучение меняет свое направление. Однако, особенность состава воздуха такова, что при попадании света в него, излучение с короткой длиной волны рассеивается сильнее, чем длинноволновое излучение. Таким образом, беря во внимание изображенный ранее спектр, можно заметить, что красный и оранжевый свет, практически не будут менять своей траектории, проходя через воздух, в то время как фиолетовое и голубое излучения будут заметно менять свое направление. По этой причине в воздухе возникает некий «блуждающий» коротковолновый свет, который постоянно рассеивается в этой среде. В результате описанного явления, кажется, что коротковолновое излучение видимого спектра (фиолетовый, голубой, синий) излучается в каждой точке неба.

Почему тучи черные а облака белые

Общеизвестный факт восприятия излучения состоит в том, что глаз человека может уловить, увидеть, излучение только в том случае, если оно непосредственно попало в глаз. Тогда, смотря в небо, Вы вероятнее всего будете видеть оттенки того видимого излучения, длина волны которого наименьшая, так как именно оно рассеивается в воздухе лучше всего.


Почему же смотря на Солнце Вы не видите отчетливо красный цвет? Во-первых, внимательно рассмотреть Солнце человеку вряд ли удастся, так как интенсивное излучение может повредить зрительный орган. Во-вторых, несмотря на существование такого явления как рассеяние света в воздухе, все же большая часть света, излучаемого Солнцем, доходит до поверхности Земли не подвергаясь рассеиванию. А потому все цвета видимого спектра излучения совмещаются, формируя свет с более выраженным белым цветом.

Вернемся к рассеянному воздухом свету, цвет которого, как мы уже определили, должен иметь наименьшую длину волны. Из видимого излучения наименьшей длиной волны обладает фиолетовый, следом идет голубой, и несколько длиннее волны имеет синий цвет. Принимая во внимание неравномерную интенсивность излучения Солнца, становится ясно, что вклад фиолетового цвета мизерный. Поэтому наибольший вклад в рассеянное воздухом излучение несет голубой цвет, а следом – синий.

Почему закат красный?

Почему тучи черные а облака белые

В случае, когда Солнце прячется за горизонт, мы можем наблюдать то самое длинноволновое излучение красного-оранжевого цвета.


данном случае свет от Солнца должен пройти заметно большее расстояние в атмосфере Земли, прежде чем достигнет глаз наблюдателя. В месте, где излучение Солнца начинает взаимодействовать с атмосферой, наиболее выраженными являются голубой и синий цвета. Однако, с расстоянием коротковолновое излучение теряет свою интенсивность, так как значительно рассеивается по пути. В то время как длинноволновое излучение отлично справляется с преодолением таких больших расстояний. Вот почему Солнце красное на закате.

Как было упомянуто раньше, хоть длинноволновое излучение и слабо рассеивается в воздухе, все же рассеяние имеет место быть. Поэтому находясь на горизонте, Солнце излучает свет, из которого до наблюдателя доходит лишь излучение красно-оранжевых оттенков, которое несколько успевает рассеяться в атмосфере, образуя ранее упомянутый «блуждающий» свет. Последний и окрашивает небо в пестрые оттенки красного и оранжевого цвета.

Почему облака белые?

Говоря об облаках, известно, что они состоят из микроскопических капелек жидкости, которая рассеивает видимый свет почти равномерно, независимо от длины волны излучения. Тогда рассеянный свет, направленный во все стороны от капельки, рассеивается вновь на других капельках. При этом комбинация излучений всех длин волн сохраняется, и облака «светятся» (отражаются) белым цветом.

Если погода пасмурная, то солнечное излучение доходит до поверхности Земли в незначительном количестве. В случае с большими облаками, или их большим количеством, некоторая доля солнечного света поглощается, потому небо тускнеет и принимает окрас серого цвета.

Несмотря на научный прогресс и свободный доступ ко множеству источников информации, редкий человек может правильно ответить на вопрос, почему небо голубое.

Почему днем небо синего или голубого цвета?


Белый свет — а именно его излучает Солнце — состоят из семи частей цветового спектра: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Известная еще со школы считалочка — «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан» — как раз и определяет цвета этого спектра по начальным буквам каждого из слов. Каждому цвету соответствует своя длина световой волны: самая большая у красного и самая короткая у фиолетового цвета.

Привычное для нас небо (атмосфера) состоит из твердых микрочастиц, мельчайших капель воды и молекул газа. На протяжении долгого времени существовало несколько ошибочных предположений, пытающихся объяснить, почему небо голубое:

  • атмосфера, состоящая из мельчайших частиц воды и молекул различных газов, хорошо пропускает лучи синего спектра и не дает коснуться Земли лучам красного спектра;
  • мелкие твердые частицы — к примеру, пыль — взвешенные в воздухе, рассеивают синие и фиолетовые волны меньше всего, и из-за этого им удаётся достигать поверхности Земли в отличие от других цветов спектра.

Эти гипотезы поддерживали многие известные ученые, однако исследования английского физика Джона Рэлея показали, что не твердые частицы являются основной причиной рассеивания света. Именно молекулы газов, находящихся в атмосфере, разделяют свет на цветовые составляющие. Белый солнечный луч, столкнувшись в небе с газовой частицей, разлетается (рассеивается) в разные стороны.

При столкновении с молекулой газа, каждый из семи цветовых компонентов белого света рассеивается. При этом свет с более длинными волнами (красная составляющая спектра, в которую также входит оранжевый и желтый) рассеивается хуже, чем свет с короткими волнами (синяя составляющая спектра). Из-за этого после рассеивания, в воздухе остается в восемь раз больше цветов синего спектра, чем красного.

Хотя и самая короткая длина волны у фиолетового цвета, небо всё равно кажется голубым из-за смешения фиолетовых и зелёных волн. Кроме этого, нашими глазами лучше воспринимается голубой цвет, чем фиолетовый, при одинаковой яркости обоих. Именно эти факты и определяют цветовую гамму неба: атмосфера буквально наполнена лучами сине-голубого цвета.

Почему тогда закат красный?

Однако, небо голубое не всегда. Закономерно возникает вопрос: если мы видим в течение всего дня синее небо, почему закат красный? Выше мы выяснили, что красный цвет меньше всего рассеивается молекулами газа. Во время заката Солнце приближается к горизонту и солнечный луч направлен к поверхности Земли не вертикально, как днем, а под углом.


Почему тучи черные а облака белые

Поэтому путь, который он проходит через атмосферу, намного больше того, что он проходит днем, когда Солнце стоит высоко. Из-за этого сине-голубой спектр поглощается в толстом слое атмосферы, не доходя до Земли. А более длинные световые волны красно-жёлтого спектра доходят до поверхности Земли, окрашивая небо и облака в характерные для заката красный и жёлтый цвета.

Почему облака белые?

Затронем и тему облаков. Почему на голубом небе белые облака? Для начала вспомним, как они образуются. Влажный воздух, содержащий невидимый пар, нагреваясь у поверхности земли, поднимается и расширяется в силу того, что вверху давление воздуха меньше. Расширяясь, воздух охлаждается. При достижении определенной температуры водяной пар конденсируется вокруг атмосферной пыли и других взвешенных твердых частиц, и в результате образуются крохотные капли воды, слияние которых формирует облако.

Несмотря на свой сравнительно малый размер, частицы воды намного больше молекул газа. И если, встречая молекулы воздуха, солнечные лучи рассеиваются, то при встрече с каплями воды свет отражается от них. При этом изначально белый солнечный луч своего цвета не меняет и одновременно «окрашивает» в белый цвет молекулы облаков.

Вы знаете, как появляются облака, почему одни становятся тучами, а другие так и остаются пышными белоснежными барашками? Об этом расскажет наша удивительная новинка «Облака. Наблюдаем и изучаем» — она для настоящих любителей облаков и почемучек всех возрастов.


Почему облака белые, а тучи черные, как рождаются облака и миражи и правда ли, что есть Общество любителей облаков? Рассказываем.

Это девиз Общества любителей облаков (The Cloud Appreciation Society) — международной организации, основанной в 2004 году в Англии Гэвином Претором-Пиннеем. Она объединяет 30 000 любителей облаков из 94 стран. Это люди, которые мечтают открыть красоту облачного неба окружающим. Присоединяйтесь!

Надо всего лишь лежать на траве и наблюдать за облаками. Или просто посмотреть наверх. Всегда, когда захочется.

Как рождается облако?

Когда горячий воздух смешивается с холодным, он остывает и может достигнуть точки росы. Происходит конденсация. Водяной пар, оседая на частичке в воздухе, превращается в капли или кристаллы льда, которые, собираясь вместе, и образуют облако.

Чаще всего это происходит, когда горячий воздух поднимается от земли и наверху — в атмосфере — встречает холодный. Похожее на облако явление можно наблюдать и у поверхности земли. Земля или вода, нагретая днем, остывает медленнее воздуха. При соприкосновении холодного ночного воздуха с теплым воздухом у поверхности земли или воды образуется туман.

Да-да, туман тоже состоит из облачных элементов. По сути, это большое облако, лежащее на земле.

Почему облака белые, а тучи черные


Если облака состоят из капель, почему они белые? Потому что облачные элементы отражают свет: кристаллы и капли блестят в лучах солнца. И чем меньше элементы по размеру и чем их больше по количеству, тем белее облако.

Серые, сизые и черные грозовые облака состоят из тех же капель. Просто они — при сильной облачности — могут отбрасывать тень друг на друга (и даже на самих себя), поэтому и кажутся более темными. Бывают также более плотные облака — они состоят из крупных кристаллов и капель, поэтому лучи солнца не могут сквозь них проникнуть. Они кажутся темными и зловещими, если смотреть с земли.

Но если пролететь над ними, например на самолете, они будут абсолютно белыми.

Как образуется мираж

Облако образуется, когда теплый воздух поднимается вверх. Этот горячий восходящий воздушный поток называется термик. На нем парят птицы и планеры.

Термик можно увидеть, если жарким днем посмотреть на асфальтированную дорогу. Кажется, что воздух над асфальтом подрагивает, а дорога будто покрыта лужами. Это явление называется мираж.

Мираж можно увидеть, когда встречаются горячий и холодный воздух, у которых разная плотность. На границе сред с разной плотностью луч света преломляется, и мы видим мираж.

Облака — это не просто ватные клочья, которые закрывают солнце. Они не менее прекрасны, чем звезды. Прочитав эту книгу, вы убедитесь сами.

Если, глядя в окно, вы видите, как небо затянуло свинцовыми тучами, и не можете понять причину случившегося, то ничего страшного. Возможно, вам просто следует восполнить некоторые пробелы в знаниях или освежить память, чтобы в первую очередь быть в курсе, откуда вообще берутся облака. И уже тогда вам будет понятно, стоит ли их опасаться.

Что собой представляют облака


Как бы на небе ни выглядели облака, будь они почти прозрачные, словно пелена или непроглядные, как свинцовая туча, все они состоят из воды. Дело в том, что при нагревании воздуха, находящаяся на поверхности земли влага принимает газообразное состояние и поднимается наверх, где из-за более низкой температуры воздуха она конденсируется. Однако есть одна деталь, необходимая для образования туч — это пыль. Еще в начале процесса их формирования молекулы воды липнут к ее мельчайшим частицам, после чего образуются капли и кристаллики льда, которые в дальнейшем и будут дождем. При благоприятных условиях для роста облака набирают объем, становятся тяжелее, опускаются все ниже и в конечном итоге их содержимое выпадает в виде осадков.

Высота облаков может варьироваться от 100 м от Земли до 30 км, в зависимости от погодных условий, климата и стадии их развития. Но образуются они именно на высоте до 14 км, между верхними слоями тропосферы и поверхностью Земли. Высота, на которой тучи только образуются и располагаются в дальнейшем, зависит от их типа. Чтобы наконец понять, к какому из них относятся так называемые свинцовые тучи, перейдем к их описанию.

Классификация облаков

Почему тучи черные а облака белые

Глядя на небо, вы можете увидеть облака трех типов:


  1. Перистые. Как правило, они белого цвета, похожи на огромные ленты, изогнутой или прямой формы, распростершиеся по небу. Находятся на высоте 6-10 км, их толщина колеблется от 100 м до 2 км, а структура обычно кристаллическая.
  2. Слоистые. Название говорит само за себя, облака данного типа будто наложены друг на друга аккуратным слоем, при этом, нередко они разного оттенка, что делает их еще красивее. Располагаются на высоте 0,1-0,7 км, обладают толщиной 0,2-0,8 км, в основном капельной структуры.
  3. Кучевые. Напоминают собой большие белоснежные сугробы, парящие высоко в небе. Обычно на высоте 800-1500 м, шириной от 100 м до 2 км.

Часто можно наблюдать их сочетания, такие как перисто-слоистые, слоисто-кучевые и т. д. Если же ваш взгляд упал на свинцовую тучу, то вероятно перед вами уже слоисто-дождевое или кучево-дождевое облако. Возможно, скоро начнется дождь.

Причина образования свинцовой тучи

Почему тучи черные а облака белые

Всем известно, что между цветом облаков и их способностью проливать дожди, существует прямая связь. Если на горизонте появилось темное облако, то вероятно в ближайшее время выпадут осадки, и, возможно, сопровождаемые грозой. Но иногда вид свинцовых туч на небе может искренне поразить, что даже у взрослого человека возникнет вопрос о причине их появления. На самом же деле, они ничем не отличаются от обычных облаков. Просто возникли подходящие условия для их роста, после чего за счет большого объема влаги и плотности, они абсолютно перестали пропускать солнечный свет и кажутся такими устрашающими. Также порой сказывается и загрязненный воздух, из-за которого в состав облаков попадает большое количество копоти, пыли, и они становятся более черными. И, наконец, что касается необходимых условий для образования свинцовой тучи:

  • Неустойчивость воздушной массы, восходящей наверх;
  • Наличие теплого и холодного воздуха (чаще встречается в конце лета, весны и начале осени).

А все, что следует сделать при ее появлении, — это лишь обезопасить себя от удара молнией.

В разделе на вопрос Почему облака белые,а грозовые тучи чёрные? заданный автором Наталья Наталья лучший ответ это В обычных облаках капель воды как правило мало, скорее там не капли а очень мелкие частицы. Солнечный свет отражается от внешней стороны таких частиц. При таком отражении преломления не происходит, соответственно отраженный свет остается белым. В грозовых тучах (даже в больших плотных облаках) воды гооооораздо больше, соответственно больше света поглащается, но также возрастает вероятность того, что свет доотражается до того, что отразится вверх, от земли — поэтому тучи снизу кажутся темными.. . В облаках (тучах) кроме воды (в виде пара или кристалликов льда) ничего нет, собственно это и есть суть облака/тучи. Тучи чернее также могут казаться из-за относительно низкой высоты «полета», а солнце может светить больше в бок, чем в центр сверху.

Ответ от Пмууууууууец мкемеуц [новичек]
пото тому што через нее не проходят лучи солнца

Ответ от Leonid [гуру]
Всё дело исключительно в размерах САМОГО ОБЛАКА, и в последнюю очередь — в размере капель воды. Просто если внимательно посмотрите, то даже и ообычные облака бывают разного оттенка — с переходом белого в серый. То есть понятно, что 1) белый от серого отличается просто количеством света, дошедшего до нижней границы облака, и 2) ключевой фактор тут — это сколько солнечному свету надо идоти сквозь облако. Чем облако толще (грозовые облака — это несколько километров толщины!) , тем сильнее рассеивается/поглощается свет. Значит, тем меньше его доходит до нижней границы облака. Значит, тем более тёмным оно выглядит СНИЗУ. Если посмотреть на грозовое облако сверху (с самолёта это запросто) , то там все облака белые, потому что отражение происходит одинаково, а поглощение, когда смотришь СО СТОРОНЫ ИСТОЧНИКА СВЕТА, не влияет.

Ответ от Лексус Быстроход [гуру]
Поскольку белые облака состоят в основном из больших капель воды, солнечный свет проходя через них, не разподается на состовляющие и остается белым.Грозовые тучи имеют более плотную структуру и отражают лучи света обратно вверх, таким образом нам кажется, что облака имеют черный цвет.

Ответ от Їетвертое Измерение [гуру]
Размеры водяных капель в облаке достаточно большие, и свет отражается от их внешней поверхности. При таком отражении свет не разлагается на составляющие цвета, а остается белым. Очень плотные облака кажутся черными потому, что они пропускают мало солнечного света — он либо поглощается каплями воды в облаке, либо отражается вверх.

Источник: fashionat.ru

Всем хорошо известно, что большинство облаков белые, в то время как дождевые тучи темнее и имеют серый цвет. Почему?

Белые облака и тучи выглядят совершенно по разному. Источник gettyimage.com

Прежде чем начать объяснять причину, давайте вспомним, как формируются облака. Воздух, окружающий нас, наполнен водой в газообразной форме, называемый обычно водяным паром. У поверхности земли воздух нагревается сильнее, из-за этого он начинает подниматься вверх, увлекая за собой молекулы воды.

Чем поток воздуха поднимается выше, тем становится все холоднее. В результате молекулы воды начинают конденсироваться на мельчайших частицах, плавающих в атмосфере.

Эти частицы попадают в воздух при извержении вулканов, из автомобильных и заводских выбросов и других подобных источников.

В результате образуются водяные капли и ледяные кристаллы, которые объединяются вместе, формируя облака.

В отличии от молекул, составляющих атмосферу и отражающих в основной синий цвет (делающий наше небо голубым), маленькие водяные капли, образующие облака, отражают весь видимый солнечный спектр и поэтому придают облаку белый цвет.

Однако, дождевые тучи становятся не белыми, а серыми. И вот почему.

Они гораздо толще обыкновенных облаков, потому что в них собралось значительно больше водяных капель и ледяных кристаллов.

Из-за этого свет падающий на облако не так хорошо отражается и проникает между водяным паром.

В итоге, нижний слой дождевых и снежных облаков не получает солнечный свет падающий сверху на облако, и наши глаза видят лишь свет, отраженный тучей с поверхности земли, в сером цвете.

Источник: zen.yandex.com

Как облака превращаются в тучи?

Метеорологи в своем лексиконе никогда не употребляют слово «туча», для них его не существуют. Употребляют словосочетания «грозовое облако» и «дождевое облако». Но ведь все же облако, а не туча. И если на небе нарисовалась туча, то дождя не миновать.

Что это значит?  А то, что между цветом облака и его возможностью давать осадки существует самая прямая связь.

Все дело в плотности

Воздушные облака, такие красивые и легкие, имеют разреженную, неплотную структуру. Солнечные лучи могут беспрепятственно пробиваться через них. Это можно сравнить с прохождением света через светлую настольную лампу. Именно поэтому они кажутся невесомой, парящей массой.

Грозовые тучи более плотные. К тому же иногда они опускаются на высоту в несколько километров, и солнечным лучам гораздо сложнее пройти через них. Чем ниже спускаются, тем более темными и гневными кажутся с поверхности земли.

Почему тучи черные а облака белые

Чем больше тучи накапливают в себе водных масс, тем ниже спускаются. И вот наступает момент, когда туча не может сдерживать в себе капельки воды, и они градом осыпаются вниз, радуя питательной влагой всех, кто в ней нуждается. Этот процесс длится, пока облако не станет легким и не сможет подняться выше в атмосферу.

Цвет облаков прямо пропорционален их плотности. Поэтому дождевая туча кажется мрачной, а нежное облако — светлым и пушистым.

Источник: vashurok.ru

Темный горизонт и угрожающие грозовые облака могут испугать кого угодно. Вместе с тем причина черноты этих облаков совсем не страшная.

Но для начала приведем несколько основных сведений об облаках. Мы находимся на дне воздушного океана, воздух давит на нас с силой около 1 кг на квадратный сантиметр нашего тела. Облака образуются из поднимающегося вверх влажного воздуха. Вверху этот ком влажного воздуха разворачивается. (Почему? Потому, что вверху воздуха меньше, а значит и его давление меньше.)

Когда этот воздух расширяется, он охлаждается. При достижении температуры, которую метеорологи называют точкой росы, влага быстро конденсируется из невидимого пара в миллиарды видимых капель, образующихся вокруг летающих в воздухе частичек пыли или сажи. Облако появляется в небе там, где его только что не было.

Дождь из грозового облака идет тогда, когда эти капли, соединяясь, становятся настолько тяжелыми, что не могут больше висеть — и падают на землю. Или когда кристаллики льда в холодных верхушках облака превращаются в снежинки, которые, падая, тают.

По мнению ученых, такие грозовые облака кажутся серыми по нескольким причинам. Во-первых, грозовые облака более плотные по сравнению с другими облаками (некоторые из них поднимаются на высоту до 10 км), поэтому такое облако пропускает очень мало солнечного света.

Во-вторых, капельки воды в грозовых облаках имеют большие размеры, чем в белых облаках или тумане. Таким образом, облако с более крупными каплями кажется темнее, чем облако с меньшими каплями.

И наконец, не все темные облака являются грозовыми. Некоторые облака с блестящими белыми краями кажутся темными просто потому, что они подсвечены сзади солнцем и свет с трудом пробивается сквозь плотные слои облака.

Кроме того, более старые облака могут казаться серыми или фиолетовыми. Почему? Когда облако «состаривается», большая часть капель из него испаряется в атмосферу. Остается меньше капель, но зато они более крупные, а значит, как мы уже знаем, не пропускают солнечный свет. Именно поэтому старые облака темнее молодых, искрящихся на солнце.

Некоторые облака видны только в сумерках. Это серебристые облака, они образуются на высоте примерно 85 км и отражают лучи солнца, которое уже давно село за горизонт.

Как и все в природе, облака постоянно меняются, причем быстро. Облака странствуют на ветрах, теряя влагу и снова получая ее, проплывая сквозь потоки влажного воздуха.

Срок жизни большого облака определяется солнцем и обычно не бывает долгим.

Облака остаются в небе благодаря потокам теплого воздуха, поднимающимся с поверхности земли. Когда солнце заходит, поверхность земли охлаждается, излучая в атмосферу тепло. Затем постепенно охлаждается и воздух. После этого облака начинают опускаться — ведь уже нет того теплого воздуха, который их поддерживал. В первую очередь это касается плотных кучевых облаков.

Когда облако опускается в слои теплого воздуха, ближе к земной поверхности, его капли начинают испаряться. Так, теряя капли, облако исчезает, не достигнув поверхности земли.

Источник: SiteKid.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.