¿Por qué las nubes con lluvia son generalmente de color oscuro?

1. ¿Por qué las nubes son blancas?

Una gota de agua o un cristal de hielo dentro de las nubes es lo suficientemente grande como para dispersar fuertemente la luz de todos los colores (diferentes longitudes de onda). Dado que la luz sufre dispersión múltiple entre numerosas gotas de agua o cristales de hielo en todas las direcciones (Figura 1) y se absorbe débilmente a la luz visible de todas las longitudes de onda, la luz dispersa de todas las longitudes de onda constituye el color blanco de las nubes (Figura 2) que observamos .

Figura 1: Las gotas de agua o los cristales de hielo dentro de las nubes dispersan las luces visibles en todas las direcciones.

Figura 2: nubes blancas bajo buen tiempo
(Foto cortesía del Dr. TC Lee, Observatorio de Hong Kong)

Volver al contenido

2. ¿Cuáles son las diferencias entre la luz dispersada por la atmósfera y las nubes?

Dado que el tamaño de las moléculas de aire y las partículas en la atmósfera son comparables a las longitudes de onda de la luz visible, la “dispersión de Rayleigh” dispersa la luz solar, donde es más probable que la luz azul o púrpura (con longitudes de onda más cortas) se disperse que la roja. o luz naranja (longitudes de onda más largas) (Más detalles están disponibles en “Cielo azul”).

Sin embargo, el tamaño de las gotas de agua o los cristales de hielo dentro de las nubes (aproximadamente 10 µm o más grandes) son mucho más grandes que las longitudes de onda visibles, por lo que todas las longitudes de onda visibles se dispersan por partes iguales (Figura 3) y se llama “dispersión de Mie”. Este tipo de dispersión de la luz de todos los colores es diferente del tipo de dispersión selectiva de color (dispersión de Rayleigh) que da el color azul del cielo.

Figura 3: las gotas de nubes dispersan la luz de todas las longitudes de onda más o menos equitativamente

Volver al contenido

3. ¿Por qué las nubes se vuelven grises u oscuras?

A medida que una nube se vuelve más gruesa, se refleja más luz solar y menos luz puede penetrar a través de ella (ver Figura 4). Dado que poca luz solar llega a la parte inferior de la nube, se dispersa menos luz y la base de la nube aparece gris. Además, si las gotas de agua cerca de la base de la nube se hacen más grandes (por ejemplo, justo antes de que las gotas de agua sean lo suficientemente pesadas como para caer), se convierten en dispersores menos efectivos y absorbentes más efectivos. Como tal, para una espesa nube de lluvia, la mayor parte de la luz solar se refleja o se absorbe antes de llegar a la base de la nube. Con mucha menos luz que llega al observador en el suelo, la nube se ve grisácea y oscura antes de que empiece a llover (Figura 5)

Figura 4: porcentaje promedio de luz transmitida (rojo), reflejada (azul) y absorbida (verde) por nubes de diferente espesor

Figura 5: Nubes con lluvia con base de nubes oscuras
(Foto cortesía del Dr. TC Lee, Observatorio de Hong Kong)

Volver al contenido

4. ¿Por qué las nubes son rojas / anaranjadas durante el atardecer?

El color de una nube también depende del color de la luz que la ilumina. Cuando la luz del sol pasa a través de una gruesa capa de atmósfera y partículas de polvo al atardecer, el dispersión de Rayleigh dispersa el color azul y solo queda el color rojo a naranja (ver Pregunta 2). Las nubes reflejan estos rayos rojos / naranjas sin dispersión y aparecen en ese color (Figura 6). El efecto es muy parecido al brillo de un foco rojo sobre una sábana blanca.

Figura 6: nubes de color naranja rojizo durante el atardecer
(Foto cortesía del Dr. TC Lee, Observatorio de Hong Kong)

Volver al contenido

5. ¿Las nubes a diferentes alturas se vuelven rojas durante la puesta de sol simultáneamente?

Como la Tierra es esférica, las nubes a diferentes alturas se vuelven rojas en diferentes momentos cuando el sol cruza el horizonte (Figura 7). Justo antes de la puesta del sol, el color de las nubes bajas (por ejemplo, estratos) se volverá rojo primero. Poco después de la puesta del sol, las nubes altas (por ejemplo, cirros) se tiñen gradualmente en rojo intenso y se vuelven aparentes bajo el fondo oscuro. Un espectador en el suelo puede distinguir las nubes a diferentes alturas de acuerdo con el momento relativo de su cambio de color durante el atardecer (Figura 8).

Figura 7: Relación entre la posición del Sol y la altura de las nubes rojas después del atardecer.

Figura 8: Solo las nubes altas se tiñen de rojo intenso después del atardecer
(Foto cortesía del Dr. TC Lee, Observatorio de Hong Kong)

Volver al contenido

6. ¿Cuáles son los colores de las nubes en la noche?

Las nubes en la noche son visibles solo cuando hay una fuente de luz. Las nubes finas generalmente aparecerán blancas bajo la luz blanca de la luna. Para el fondo de nubes bajas densas, la fuente de luz principal es la luz del suelo (generalmente luz naranja o blanca) originada a partir de farolas y otras fuentes de luz en las ciudades. Tal luz brilla en la nube en lo alto y se dispersa por la base de una nube baja, haciendo que la nube baja parezca de color naranja amarillento o blanco cuando se observa en el área urbana (ver Figura 9). Los fenómenos serán más obvios si la nube es más baja o más densa.

Figura 9: Las nubes a la izquierda y a la derecha aparecen de color naranja rojizo y blanco respectivamente en una noche nublada
(Foto cortesía del Dr. TC Lee, Observatorio de Hong Kong)

Es porque cuando el agua se evapora del suelo, el vapor de agua en forma de pequeñas gotas se adsorbe sobre las partículas de polvo presentes en la atmósfera (es un ejemplo de aerosol, un tipo de sistema coloidal). El aire comienza a enfriarse a medida que aumenta la altitud. En algún momento de la atmósfera, estas gotas de agua se condensan para formar nubes. Las diminutas partículas de nubes dispersan igualmente todos los colores de la luz, lo que hace que las nubes parezcan blancas, mientras que las nubes de lluvia son grises debido a su espesor. La nube se vuelve más espesa a medida que se acumulan más gotas de agua: cuanto más espesa se vuelve, más luz se dispersa, lo que resulta en una menor cantidad de luz que penetra a través de ella. Por lo tanto, las partículas en la parte inferior de la nube lluviosa no tienen suficiente luz para dispersarse, de modo que la base de la nube aparece gris cuando se ve desde el suelo.

A2A – Las nubes son vapor de agua licuada (cuando la cantidad de agua excede la capacidad de carga de la parcela de aire, lloverá / nevará) que dispersa la luz y se muestra en blanco. Cuanto más vapor de agua, más se hace visible, hasta el punto de bloquear la luz solar. Como resultado, las partes inferiores de la nube se oscurecen porque la parte superior de la nube está bloqueando la luz solar. En esencia, las partes inferiores de la nube están a la sombra de las partes superiores.

Dos factores Pérdida de suspensión y aumento de la absorción de luz en gotas de gran tamaño.

Factor 1 – Pérdida de suspensión: las nubes están formadas por pequeñas gotas de agua o partículas de hielo que flotan dentro de una masa de aire. Dado que el agua y el hielo tienen una densidad mucho más alta que el aire, son fundamentalmente inestables y deberían caer al suelo si todo lo demás fuera igual. Galileo dijo que todas las cosas caen al suelo a la misma velocidad, pero eso no es del todo cierto. Existe este pequeño capricho de la naturaleza de que las cosas realmente pequeñas caen muy lentamente. Solo las cosas grandes caen al mismo ritmo. Cuando se levantan partículas de polvo, agua, hielo, etc., la tasa de caída depende del tamaño y especialmente por debajo de 1 milímetro. Una gota de agua de 5 milímetros de tamaño y que cae del techo de su edificio cae con una alta velocidad terminal y toca el suelo en un par de segundos. Una gota de 10 micras puede tardar horas en llegar al suelo. Una gota de 1 micrón puede tardar días o semanas o, de hecho, puede ascender bajo la acción de corrientes térmicas cerca de la pared. Esa es la razón exacta por la cual las nubes flotan y parecen suspendidas en la atmósfera. Están formados por pequeñas gotas o icelets y flotan. Eso es hasta que sucede algo que hace que las gotas crezcan en tamaño. Cuando la masa de aire se enfría y se condensa más humedad alrededor de las gotitas existentes, crecen en tamaño, se vuelven gravitacionalmente menos estables y caen cada vez más rápido y voil le dan lluvia (granizo o nieve). Entonces las nubes de lluvia son nubes con grandes gotas.

Factor 2 – Absorción de luz. Las gotas de agua no son completamente transparentes a la luz y su interacción depende del tamaño. Pequeñas gotas refractan la luz pero no la absorben. La longitud de onda de la luz visible es de aproximadamente 0.4 a 0.7 micras. Entonces, debido a la naturaleza ondulatoria de la luz en pequeños tamaños de gotas, esta interacción bastante extraña ocurre llamada dispersión. En lugar de que la luz entre en la gota, rebota, se absorbe parcialmente y luego sale, la luz simplemente se dobla alrededor de la gota y se alegra o, en el mejor de los casos, se refleja parcialmente (pero sin absorción). Desde lejos, la nube se ve blanca porque no absorbe gran parte de la luz blanca. De hecho, si las gotas son comparables a la longitud de onda, la nube puede incluso ser transparente y no visible. A medida que las gotas crecen hasta 5–10 micras, se vuelven cada vez más interactuando con la luz. En tamaños más grandes, son como gotas de lluvia, parcialmente transparentes, pero la luz entra, incluso puede rebotar debido a la reflexión total y, finalmente, las salidas se han absorbido parcialmente. Cuanto más grandes son las gotas, más luz absorben. Entonces, las nubes con gotas grandes absorben gran parte de la luz y se ven grises o gris oscuro.

Poner 1 y 2 arriba juntos. Las nubes con gotas grandes son más oscuras y tienen más posibilidades de lluvia. Entonces las nubes de lluvia son nubes oscuras.

Las nubes están formadas por gotas de agua. La gota de agua refracta (pasa) toda la luz.

Cuando las nubes son delgadas, toda la luz nos llega. Es por eso que vemos las nubes como blancas la mayor parte del tiempo.

Pero cuando la nube se vuelve más espesa, se pierde algo de luz y se refleja hacia arriba. Es cuando la sombra de la nube se oscurece.

A medida que la nube se vuelve más espesa, aumentan las posibilidades de lluvia, también lo hace el color de la nube.

Esa es la razón detrás de por qué ves una nube de color más oscuro en el momento de la lluvia.

Aprende más sobre la lluvia aquí

Lamento las respuestas incorrectas hasta ahora.

Las nubes están hechas de gotas de agua líquida que se han condensado del vapor de agua. Estas gotas de agua líquida son en su mayoría claras, pero reflejan algo de la luz, haciendo que una nube normal se vea blanca.

Ahora, una nube muy espesa, como una nube de lluvia, refleja tanta luz solar de sus capas superiores, que muy poca luz atraviesa la nube hasta las capas inferiores, que son las capas que vemos desde el suelo. La ausencia de luz es oscuridad (gris / negro). Si observa de cerca, notará que no solo la nube de lluvia está oscura, sino que todo a su alrededor es más oscuro de lo normal cuando la nube de lluvia está sobre la cabeza porque la luz está bloqueada para que no llegue a todo. Cuanto más gruesa es la nube, más oscura se pone afuera (piense en las peores tormentas en las que ha estado).

Se proponen nuevas teorías aquí. Por desgracia, no es de la manera que esperas. No tiene nada que ver con la dispersión o el polvo / aerosoles. El profesor Christopher tiene razón, lo único que causa oscuridad en las nubes con lluvia es el grosor de la nube que impide que la luz llegue a la base de la nube. Intente ver cualquier sitio web relacionado con micro procesos en la nube y podrá despejar sus dudas.

Se ven oscuros porque son más densos que todo lo que los rodea, por lo que filtran más luz solar. Es similar a cuando sostienes algo contra la luz: se ve oscuro. Cuanto más fuerte sea la luz, más oscuro se verá el objeto que sostienes contra ella. Cualquier cosa que sostenga contra la luz solar directa se verá negra, en comparación con el brillo del sol. Es por eso que las nubes de lluvia se ven casi negras.

Debido a que las nubes de lluvia son generalmente gruesas y altas, bloquean la entrada de la luz solar a la atmósfera inferior.

En general, las nubes son de color blanco porque tienden a reflejar y dispersar la luz de manera más o menos uniforme. Las nubes pequeñas son los mejores ejemplos de este caso.

A medida que las nubes crecen, tienden a crecer en altura y envergadura. De esa manera, tienden a bloquear una porción significativa de la luz solar que ingresa a la tierra de abajo. Como la luz es menor, son de color grisáceo. Cuanto más gruesas o altas son las nubes, más oscura es la sombra de gris.

No estoy completamente seguro, pero adivinando.

Las nubes se forman cuando el vapor de agua se condensa, generalmente en pequeñas partículas de polvo presentes en la atmósfera. Las nubes con lluvia significan que las gotas de agua están presentes en gran cantidad. Esto a su vez significa que hay una gran cantidad de partículas de polvo presentes en esa nube oscura.

Ahora, debe tener en cuenta que el agua no absorbe el espectro visible de la luz, pero las partículas de polvo sólido sí. Esto les da color dependiendo del espectro de luz absorbida. Por lo tanto, aparecen de color oscuro.

Entonces surge la pregunta de ¿por qué no aparecen oscuras todas las nubes?
Supongo que esto tiene que ver con la proximidad de las partículas de polvo en la nube. Las partículas de polvo en la nube blanca tienen una mayor distancia entre ellas en comparación con las oscuras. Esto permite que la luz pase a través de ellos, haciéndolos parecer blancos.

Las nubes con lluvia se ven negras porque
1. Parte de la luz se dispersa por las pequeñas gotas
de agua en las nubes
2. Parte de la luz es absorbida por las pequeñas gotas
de agua en las nubes

La mayoría de las nubes aparecen blancas porque
la luz del sol se refleja en las gotas de agua. Si el
las nubes son gruesas, las gotas se dispersan o absorben
la luz y menos radiación solar pueden viajar
a través de ellos. Es por eso que las nubes de tormenta son
negro oscuro o gris

Estas nubes son oscuras o aparecen más oscuras porque son bajas. Llamado Nimbus Clouds.
Son bajos porque son pesados.
Son pesados ​​porque tienen un mayor tamaño de las gotas de agua (lo que ha sucedido debido a la condensación, así como a las gotas más pequeñas que se unen).
Entonces, las nubes más oscuras tienen agua más pesada y, por lo tanto, se ven afectadas fácilmente por la gravedad, lo que las hace caer fácilmente al suelo, que no es más que lluvia.

El color de las nubes es simple de explicar. Las nubes blancas son el resultado de la luz solar reflejada, la luz de la luna o la luz ambiental. Las nubes oscuras son lo suficientemente gruesas como para ocultar la luz solar en grados de oscuridad. No son necesariamente un signo de lluvia. En el horizonte al amanecer y al anochecer, el sol bajo puede producir un reflejo rojo desde el nivel alto.

Las nubes son agua. El agua bloquea los rayos del sol. Más agua, más bloqueo, menos luz, más oscuridad.

Vi una nube que se parecía a Trump. Estaba muy, muy, muy oscuro, créeme. Cuando llovió, no llovió agua, llovió toros ## t.

Una nube que produce lluvia es una nube que se eleva porque es solo al elevarse al aire más frío que las gotas que hacen que la nube crezca lo suficiente como para caer como lluvia.

Una nube que se eleva es una nube que aumenta de tamaño y cuando es lo suficientemente grande como para sombrear la mayor parte de la luz solar, parece oscura. La nube no es oscura, solo que la intensa dispersión de la luz solar hace que parezca oscura.

Dado que las nubes de lluvia contienen mucha agua (gotas de agua) que absorben la mayor parte de la luz solar que las atraviesa. Por lo tanto, podemos ver el color oscuro.

Y solo para agregar a las respuestas que ya están aquí, una nube puede ser negra o gris oscura si está en la sombra, es decir, no a la luz solar directa.

El grosor o la densidad de la nube, es decir, mucha agua