云彩为什么有不同的颜色 为什么天空中的云彩有各种不同的颜色

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为什么天空中的云彩有各种不同的颜色

天上有各种不同颜色的云,有的洁白如絮,有的是乌黑的一块,有的是灰蒙蒙一片,有的发出红色和紫色的光彩。它们是出自大自然的手笔。这不同颜色的云究竟是怎么“描绘”出来的呢? 各种云梯的厚薄相差很大,厚的可达七、八公里,薄的只有几十米。

云彩为什么有不同的颜色

有满布销肆全天的层状云,或者雷雨时拥塞天空的积雨云,太阳和月亮的光线很难透射过来,云体看来就很黑;稍微薄一点的层状云和波状云,看来就是灰色的,特别是波状云,云快边缘部分,色彩更为灰白;而很薄的云,光线容易透过,特别是由冰晶组成的薄云,云丝在阳光下显得特别明亮,带亏或轿有丝状光泽,天上即使有这种层状云,地面的物体在太阳和月亮光下仍会映出影子。

云彩为什么有不同的颜色

有时这种冰晶组成的云层薄的几乎看不出来,但只要发现在日月附近有一个或几个大光环,仍然可以断定有云,这种云叫做“薄幕卷层云”。  孤立散处的积层云,由于云体比较厚实,它向阳的一面,光线几乎全部反射出来,因而看来是白色的;而背光的一面以及它的底部,光线就不容易透射过来,看来比较灰黑。  

云彩为什么有不同的颜色

当日处和日落的时候,由于太阳光线是斜射过来的,穿过很厚的大气层,空气的分子、水汽和杂质,使得光线的短波部分大量散射,而红、橙色的长波部分,却散射得不多,因而照射到大气下层时,长波光(团凯其中特别是红光)占着绝对的多数,这时不仅日出、日没方向的天空是红色的,就连被它照射的云层底部的边缘也变成红色了。由于云体的组成有的是水底,有的是冰晶,有的是两者混杂在一起的,因而日月光线通过时,还会造成各种美丽的光环或虹彩。

云彩为什么有不同的颜色和形状

说到天空中的云朵,相信大家都不会陌生,天空中的云朵在不同的时候哟组合不同的颜色,暴风雨来临前夕则是乌云密布,一片片灰色的云朵散布在天空中,而在傍晚的时候,在朝霞和晚霞的映衬下云朵又变得像火烧一样的美丽。那么为什么会有不同颜色的云朵呢?
除非有外界条件干扰,光线都以直线传播。当太阳光在大气中传播时,不可避免地要遇到大气中的气体分子、水滴和粉尘等其他微粒。这些粒子对光有吸收、反射和散射等作用。我们所看到的蓝天、白云、乌云、绚丽的朝霞和落日余晖,都是因为大气中的气体分子和水滴、微粒等对入射的太阳光共同作用的结果。
获1904年诺贝尔物理学奖的英国物理学家瑞利经过研究提出,比光波波长还要小的气体分子会引起“瑞利散射”,即当散射粒子的直径小于光波长时,光的散射强度将与波长的4次方成反比。不同波长的光被散射的比例不同。组成太阳光的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种不同颜色的光中,红光波长最长,紫光波长最短。当太阳光进入大气层后,大气中的气体分子对波长较短的紫光和蓝光的散射比其他颜色的光要强烈很多倍。因此被散射而弥散在空中的主要是紫光和蓝光的成分,但是气体分子对紫光的吸收比较强,另外,人眼对蓝光比紫光更敏感,因此晴天的樱哪天空呈现蔚蓝色。可以想象,如果没有大气层和其脊逗码他微粒,即使是在白天,太阳看上去也只是一个孤零零的明亮圆球,悬挂在漆黑一片的天空中(这也正是航天员在太空中看到的景象)。
天空中的云朵则是由小水滴和飘浮粉尘组成,它们的.直径要比太阳光中的任何一种颜色的可见光的波长都要大,瑞利散射原理不再适用。太阳光经过云层时,一部分被反射到空中;一部分直接穿透水滴等之间的缝隙,射向地面;还有一部分光发生米氏散射。所谓米氏散射,是指当光遇到比其波长大的微粒时所发生的一种散射,几乎不依赖于光的波长,也不改变原有光的成分,而且米氏散射的光的绝大部分仍然沿着原来的方向传播。上述三种情况都对太阳光的成分没有影响,所以看上去云朵是白色的。但是当云层越来越厚时,小水滴越来越多,几乎连成一片,太阳光和米氏散射的光不能或者很少能穿透云层,这时白云就变成乌云了。当太阳刚刚升起或者将要落山时,太阳光穿透厚厚的大气层到达观察者所经过的路程要比中午时长得多,更多的光被散射和反射。在到达人眼所观察的地方,波长较短的光—蓝色和紫色的光几乎已经散射殆尽,只剩下橙色和红色指樱的光,随着太阳慢慢落下,天空看起来也从橙色变成红色。

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