구름의 색깔이 다른 이유가 뭔가요?
구름은 모두 수증기로 되어 있어서 색깔이 모두 같을것 같은데 시커먼 먹구름도 있고 연한 회색, 새하얀 뭉개구름도 있습니다.
이렇게 구름의 색깔이 다른 이유가 뭔가요?
구름이 생성되는 과정입니다.
공기 상승 → 단열 팽창 (부피 팽창) → 기온 하강 → 이슬점 도달 → 수증기 응결 → 구름 생성
공기가 상승하면 위로 가면서 공기가 적어지고 기압이 낮아져 공기의 부피가 팽창합니다. 하지만 공기 덩어리의 규모가 커서 주위의 열이 공기 덩어리의 가운데로 전달될 시간이 없어서 공기덩어리는 거의 단열 팽창을 하는 상태가 됩니다. 외부에서 들어오는 열이 없이 부피가 커지면 온도가 낮아지게 됩니다. 온도가 이슬점 이하로 낮아지면 수증기가 물방울로 변하면서 구름이 생성됩니다. 성층권 이상으로 올라가면 공기가 위로 올라갈 수 없으므로 더 이상 구름은 만들어지지 않습니다. 구름 속 물방울의 반지름은 약 0.02~0.05mm로 되어 있으며 수십억 개의 작은 물방울들이 모이면 구름으로 보입니다.
눈으로 보이는 구름은 작은 물방울이 모여 있는 상태입니다.
구름은 다양한 크기의 물방울이 모여 있어서 산란되는 빛이 매우 다양합니다. 크기가 작은 입자들은 파란색을, 큰 입자들은 빨간색을 산란시킵니다. 물방울들과 얼음 조각들의 크기와 서로 떨어진 거리에 따라 다른 색깔의 빛이 산란됩니다. 얇은 구름은 모든 빛을 산란 시키므로 흰색으로 보입니다.
그렇지만 비가 내릴 정도로 구름이 두꺼워지면 아주 작은 양 의 빛만이 구름을 통과할 수 있습니다. 따라서 구름 아래 부분에 도달하는 빛의 양을 급격히 줄어듭니다. 우리가 눈으로 보게 되는 곳이 구름의 아랫부분이기 때문에 빛이 적게 도달하여 구름이 어둡게 보입니다. 비록 구름의 두께가 두껍더라도 뭉게구름 은 하얗게 보입니다. 이는 구름 속을 지나온 빛을 보는 것이 아니라 구름의 표면에서 반사된 빛을 보기 때문입니다.
참고
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B5%AC%EB%A6%84
http://lg-sl.net/product/infosearch/curiosityres/readCuriosityRes.mvc?curiosityResId=HODA2011090105
구름은 물방울이나 작은 얼음 입자가 모여 하늘에 떠있는 것으로,
빛이 투과하면 모든 파장을 산란시켜 흰색으로 보여지게 됩니다.
물방울은 빛을 산란시키기도 하지만 동시에 빛을 흡수하기도 하는데요
구름의 두께가 얇을때는 빛이 산란과 흡수의 양이 적어서 하얗게 보이지만
구름이 두꺼울수록 빛의 산란과 흡수가 더 많이 되면서 빛이 감소가 되어
구름의 아랫부분은 어둡게 보이는겁니다.
아무리 햇볕이 강해도 구름의 두께가 두꺼울수록 빛이 닿지 못해 어두운 색을 띠게 되는 겁니다.
국제 연합 WMO(세계기상기구)가 발간하 는 국제 구름도감에 나오는 고도와 구름의 특성 등에 의해 이루어지고 있지요.
일반적으로 비를 동반하는 구름에는 고층운, 난 층운, 층적운, 적란운의 5가지가 있는데 이들은 고도에 따라 상 층운, 중층운, 하층운으로 분류할 수 있답니다.
구름의 색은 보통 고도가 높은 상층운의 경우에는 대기 중의 온 도가 낮고 수증기 양이 적기 때문에 하얗고 얇게 보입니다. 고도 가 낮은 중층운과 하층운의 경우에는 지표면과 가까이 있기 때문 에 고온으로 인한 육지수의 증발로 인해 대기 중에 많은 수증기 를 포함할 수 있으며 상층의 구름보다 일반적으로 두꺼워지게 되지요.
이렇게 되면 구름을 이루고 있는 물방울과 얼음덩어리가 빛을 산 란하고 흡수하기 때문에 두꺼운 구름을 완전히 통과하지 못하여 구름의 색은 우리 눈에 완전히 도달하지 못하게 됩니다. 따라서 두꺼운 구름, 특히 중층운과 하층운의 경우에는 어둡게 보이는 것이랍니다. 구름의 색은 일반적으로 구름의 고도와 두께에 의존 합니다.
