Όταν σκεφτόμαστε σύννεφα, σκεφτόμαστε αυτές τις μάζες λευκού βαμβακιού στον αέρα. Γνωρίζουμε επίσης ότι κάποια στιγμή αυτό το εξατμισμένο νερό γίνεται βροχή και ξεκινά ξανά τον κύκλο.
Ωστόσο, υπάρχουν σημαντικές ερωτήσεις σχετικά με τα σύννεφα που αγνοούμε. Πρώτον, πώς είναι ορατά τα σύννεφα εάν οι υδρατμοί κανονικά υποτίθεται ότι είναι αόρατοι όπως ο αέρας ή τουλάχιστον διαλύονται γρήγορα μετά την πρώτη ανατροπή του ατμού; Δεύτερον, γιατί τα σύννεφα διαρκούν τόσο πολύ στις διαφορετικές μορφές τους; Τέλος, τι δίνει στα σύννεφα τα λευκά ή γκρι χρώματα τους; Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχουν πολλά που θεωρούμε δεδομένα στην κατανόηση των σύννεφων και του πώς σχηματίζονται.
Γνωρίζουμε ότι τα σύννεφα είναι φτιαγμένα από υδρατμούς, αυτό που δεν γνωρίζουμε ή τουλάχιστον ξεχνάμε είναι ο σημαντικός ρόλος που διαδραματίζει η συμπύκνωση στο να κάνει τα σύννεφα ορατά. Ως επί το πλείστον, οι υδρατμοί είναι αόρατοι. Αυτό αποδεικνύεται από το γεγονός ότι ο αέρας που αναπνέουμε τακτικά έχει κάποιο υδρατμό ως μέρος της σύνθεσής του. Ωστόσο, δεν το βλέπουμε αφού είναι εκτός του αέρα. Η συμπύκνωση είναι αυτό που κάνει τους υδρατμούς ορατούς.
Βασικά οι υψηλές θερμοκρασίες διεγείρουν τα μόρια του νερού έως ότου αλλάξουν από μια υγρή κατάσταση σε ένα αέριο. Ωστόσο, οι χαμηλότερες θερμοκρασίες μπορούν να προκαλέσουν αρκετούς υδρατμούς ώστε να συμπυκνωθούν ξανά σε υγρή μορφή. Αυτή η μικρή ποσότητα παραμένει ως πολύ μικρά σταγονίδια που μπορούν να παραμείνουν αιωρούμενα στον αέρα κυρίως χάρη σε μικρά σωματίδια σκόνης στα οποία προσκολλώνται.
Είναι σχεδόν με τον ίδιο τρόπο που βλέπετε μικρά κομμάτια λάμψης που αιωρούνται σε καθαρή κόλλα. Οι σταγόνες είναι αρκετά μικρές για να παραμείνουν παγιδευμένοι στον αέρα έως ότου η συμπύκνωση φτάσει σε σημείο χωρίς βροχή. Ένα αποτέλεσμα αυτού είναι ότι το φως ανακλάται και διαθλάται. Αυτό κάνει τα σύννεφα ορατά.
Τώρα, αν το σκεφτείτε, απλώς απαντήσαμε επίσης στη δεύτερη ερώτηση σχετικά με το γιατί τα σύννεφα διαρκούν τόσο πολύ. Μπορεί να καταλάβετε την πρώτη εξήγηση γιατί μπορείτε να δείτε την αναπνοή σας σε μια κρύα μέρα. Ωστόσο, μετά από λίγο, ανάλογα με τον καιρό, παρατηρείτε ότι αργότερα την ημέρα δεν μπορείτε πλέον να δείτε την αναπνοή σας. Τα σύννεφα είναι ορατά λόγω των ψυχρότερων θερμοκρασιών στην ανώτερη ατμόσφαιρα.
Πρέπει να θυμάστε ότι στις ανώτερες περιοχές της ατμόσφαιρας οι θερμοκρασίες είναι πολύ πιο κρύες. Αυτό σημαίνει ότι οι υδρατμοί όταν συμπυκνωθούν δεν μπορούν πλέον να επιστρέψουν πλήρως στην κατάσταση αερίου. Δεδομένου ότι οι θερμοκρασίες δεν αλλάζουν σε αυτήν την περιοχή, τα σύννεφα μπορούν να διατηρήσουν το σχήμα τους περισσότερο.
Τέλος, τα σύννεφα έχουν χρώμα. Μερικά είναι λευκά, μερικά είναι γκρι και σε ειδικές περιστάσεις όπως οι μεγάλες καταιγίδες μπορεί να έχουν παράξενα χρώματα όπως το πράσινο ή το κόκκινο. Αυτό επιστρέφει στη διάθλαση. Τα περισσότερα χρώματα που μπορούμε να δούμε είναι ορατά γιατί τα μάτια αντιλαμβάνονται τον τρόπο με τον οποίο τα αντικείμενα απορροφούν ή αντανακλούν ορισμένα μήκη κύματος του φωτός. Τα λευκά χρώματα των νεφών προέρχονται από τους υδρατμούς συμπυκνωμένου νερού με υψηλή ανακλαστική ποιότητα.
Όταν όλα τα μήκη κύματος του φωτός ανακλώνονται πίσω, βλέπετε λευκό. Το γκρι χρώμα προέρχεται από την εμφάνιση σύννεφων από κάτω. Τα άσπρα σύννεφα είναι άσπρα εάν παρατηρήσετε, τις ηλιόλουστες ημέρες. Αυτό συμβαίνει επειδή μπορείτε να δείτε το φως του ήλιου να τους χτυπά άμεσα και να δείτε ότι το φως σχεδόν αντανακλάται πίσω. Σε συννεφιασμένες μέρες, το μεγαλύτερο φως του ήλιου εμποδίζεται από τη διαφανή και διαθλαστική ποιότητα κάλυψης του νέφους. Αυτό κάνει τα σύννεφα να φαίνονται πιο σκούρα στο χρώμα καθώς μέρος του φωτός έχει απορροφηθεί ομοιόμορφα.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με τα σύννεφα για το Space Magazine. Εδώ είναι ένα άρθρο σχετικά με τους τύπους των νεφών και εδώ είναι ένα άρθρο για τα σύννεφα cirrocumulus.
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα σύννεφα, ρίξτε μια ματιά σε ένα άρθρο σχετικά με το Clouds. Και εδώ είναι ένας σύνδεσμος για τη σελίδα της NASA Spaceplace για τα σύννεφα.
Καταγράψαμε επίσης ένα επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με την ατμόσφαιρα. Ακούστε εδώ, Επεισόδιο 151: Atmospheres.
