Chmury nie zawsze są białe – ich kolor zależy od światła, zanieczyszczeń i budowy. Podczas zachodu słońca mogą czerwienić się, a nocą – świecić srebrzystymi odcieniami. Puszyste cumulus są jaśniejsze od gęstych nimbostratus, a różowy czy fioletowy odcień często oznacza obecność lodu lub aerozoli. To nie tylko poetycki widok, ale też naukowe zjawisko – od rozpraszania światła po wpływ człowieka na niebo.
Dlaczego chmury są zazwyczaj białe albo szare?
Chmury odbijają światło w sposób zależny od długości fal i kąta padania promieni. Gdy słońce znajduje się wysoko na niebie, promienie pokonują krótszą drogę przez atmosferę, a niebieska część widma (o krótszej długości fali) rozprasza się najsilniej. W efekcie chmury wydają się białe, bo odbijają wszystkie kolory równomiernie. Zjawisko to przypomina lusterko, które nie wybiera konkretnych barw, tylko odbija to, co pada na nie.
W południe, kiedy kąt padania światła jest mały, chmury zachowują ten charakterystyczny biały kolor. W przeciwieństwie do tego, o zmierzchu lub na początku dnia, promienie muszą przebyć dłuższą ścieżkę przez atmosferę. Część niebieskiego światła zostaje rozproszona, a dominującą barwę nadają dłuższe fale – żółte i czerwone. Jednak wtedy chmury nie zawsze przybierają ciepłe odcienie. Gdy podstawy chmur są oświetlone od spodu, światło odbijane od ziemi (często szare lub ciemne) nadaje im szarości lub nawet granatowe zabarwienie.
Ciemniejsze odcienie pojawiają się przy gęstych chmurach, które blokują większość światła. Przykładem są nimbostratus – jednolite warstwy chmur, przez które słońce świeci jak przez matowe szkło. Ich gęstość sprawia, że światło dociera tylko do górnych warstw, a dolne części pozostają w cieniu, przyjmując szarość lub brązowawe odcienie.
Czy zanieczyszczenia zmieniają kolor chmur?
Zanieczyszczenia atmosferyczne potęgują niektóre efekty optyczne, ale nie zmieniają koloru chmur fundamentalnie. W miastach z wysokim poziomem pyłów lub gazów, chmury mogą wydawać się ciemniejsze i bardziej szare niż w czystych obszarach. Dzieje się tak, ponieważ drobne cząstki zanieczyszczeń (np. aerozole) rozpraszają światło w inny sposób, zwiększając ilość rozproszonych fal.
Najbardziej widoczny efekt występuje podczas zachodu słońca. Gdy światło musi przebyć dłuższą drogę, czerwone i pomarańczowe długości fal dominują, ale zanieczyszczenia sprawiają, że barwy są bardziej intensywne. Przykładem są chmury o brązowawych odcieniach w obszarach przemysłowych, gdzie pyły i dym absorbują lub rozpraszają światło na innych zasadach.
Warto jednak zaznaczyć, że nie wszystkie ciemne chmury są efektem zanieczyszczeń. Gęste chmury burzowe (np. cumulonimbus) mogą wyglądać na prawie czarne, ale to wina ich budowy – nie zanieczyszczeń.
Czy puszyste chmury są jaśniejsze niż ciemne?
Tak, różnice w jasności wynikają z gęstości i budowy chmur. Cumulus – puszyste, kłębiaste chmury – składają się z mniejszej liczby kropelek wody, dzięki czemu więcej światła przenika przez nie. Ich jaśniejszy kolor to efekt odbijania większości promieni słonecznych. W przeciwieństwie do tego, nimbostratus – gęste, poziome warstwy – blokują światło, odbijając tylko niewielką część.
Kluczem jest ilość wody:
- Cumulus: 0,5–1 g/m³ – światło łatwo przenika, chmury wyglądają na białe lub lekko perłowe.
- Nimbostratus: 0,1–0,3 g/m³ – gęste paki, które absorbują lub rozpraszają światło w sposób nieregularny, tworząc szarość.
Ciemniejsze odcienie pojawiają się też przy chmurach burzowych (cumulonimbus), które zawierają więcej wody i lodu. Ich gęstość sprawia, że światło nie dociera do głębokich warstw, a widoczne są tylko ciemne podstawy.
Dlaczego chmury czerwienieją o zachodzie słońca?
Gdy Słońce zbliża się do horyzontu, jego promienie muszą przebyć o wiele dłuższą drogę przez atmosferę, co zmienia całą paletę barw. Fale niebieskie i fioletowe, które zwykle dominują w ciągu dnia, są rozproszone we wszystkich kierunkach, a do obserwatora docierają głównie dłuższe fale – pomarańczowe i czerwone. To właśnie one nadają chmurom charakterystyczny odcień.
Proces ten ma dwie kluczowe fazy:
- Przejście od pomarańczu do czerwieni – występuje, gdy Słońce znajduje się tuż nad horyzontem. W tym momencie światło przechodzi przez największą warstwę atmosfery, a krótsze fale są prawie całkowicie rozproszone.
- Pojawienie się fioletu – gdy Słońce jest już pod horyzontem, czerwone światło również zaczyna słabnąć, a pozostają fale fioletowe, które są słabiej rozproszone. Efekt ten widoczny jest głównie przy chmurach wysokich, takich jak cirrus.
Ciekawostka: Intensywność kolorów zależy od ilości aerozoli w atmosferze. W miastach lub po pożarach lasów chmury mogą wyglądać na głęboko czerwone lub nawet brązowe.
Czy chmury świecą w nocy?
Tak, ale nie zawsze w oczywisty sposób. Chmury mogą wydawać się świecące dzięki odblaskowi światła księżyca lub innym źródłom, ale istnieje też zjawisko nocnych chmur, które pojawiają się wyłącznie po zmroku.
Dwa główne mechanizmy:
- Oświetlenie przez Księżyc – zwykłe chmury (np. altocumulus) przybierają srebrzysty lub niebieskawy odcień, gdy odbijają światło księżycowe. Im wyżej chmura, tym jaśniej świeci.
- Obłoki srebrzyste – rzadkie chmury tworzone z kryształków lodu i pyłów meteorów, które pojawiają się na wysokości 80 km. Świecą, bo odbijają światło słoneczne z drugiej strony Ziemi, nawet po zachodzie Słońca. Widoczne są głównie w północnych obszarach i wiosną.
Co dostrzeżysz? Te pierwsze przypominają zwykłe chmury, ale z delikatnym błękitem, drugie natomiast wyglądają jak długie, świecące pasma na niebie.
Kiedy chmury są różowe czy fioletowe?
Różowy i fioletowy kolor chmur to efekty specyficznych warunków atmosferycznych. Różowe pojawiają się przy zachodzie słońca, gdy światło przechodzi przez szczególnie grubą warstwę powietrza. W tym momencie dłuższe fale (czerwone, pomarańczowe) łączą się z rozproszonym światłem niebieskim, tworząc różową paletę.
Fioletowy odcień jest rzadszy i zwykle pojawia się przy obecności lodu w chmurach. Dzieje się tak, gdy promienie słoneczne odbijają się od kryształków lodu (np. w chmurach cirrostratus), które rozpraszają światło w sposób zbliżony do fioletu.
Co wpływa na intensywność?
- Aerozole – pyły i cząstki w powietrzu zwiększają intensywność kolorów. Różowe chmury w miastach mogą być głębsze niż w lasach.
- Rodzaj chmur – wysokie chmury (np. altocumulus) częściej przybierają różowe i fioletowe barwy, bo są oświetlone z wielu kątów.
- Wilgotność powietrza – suche powietrze sprzyja różowemu zabarwieniu, podczas gdy wilgotne może je zamazać.
Różowe chmury wieczorem często wskazują na stabilną pogodę następnego dnia, ale nie jest to reguła. Ciemne odcienie mogą oznaczać wysoką wilgotność i możliwe opady.