Napriek vedeckému pokroku a voľnému prístupu k mnohým zdrojom informácií dokáže vzácny človek správne odpovedať na otázku, prečo je obloha modrá.

Prečo je obloha cez deň modrá?

Biele svetlo – teda vyžarované zo Slnka – pozostáva zo siedmich častí farebného spektra: červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigová a fialová. Počítacia riekanka známa zo školy – „Každý poľovník chce vedieť, kde bažant sedí“ – práve určuje farby tohto spektra podľa začiatočných písmen každého zo slov. Každá farba má svoju vlastnú vlnovú dĺžku svetla: najdlhšiu pre červenú a najkratšiu pre fialovú.

Nám známa obloha (atmosféra) pozostáva z pevných mikročastíc, drobných kvapiek vody a molekúl plynu. V priebehu času sa objavilo niekoľko mylných predstáv, ktoré sa pokúšali vysvetliť, prečo je obloha modrá:

• atmosféra pozostávajúca z najmenších častíc vody a molekúl rôznych plynov dobre prechádza lúčmi modrého spektra a nedovoľuje, aby sa lúče červeného spektra dotýkali Zeme;
• malé pevné častice - napríklad prach - suspendované vo vzduchu najmenej rozptyľujú modré a fialové vlny, a preto sa im na rozdiel od iných farieb spektra darí dostať sa na povrch Zeme.

Tieto hypotézy podporovali mnohí slávni vedci, no štúdie anglického fyzika Johna Rayleigha ukázali, že to nie sú pevné častice, ktoré sú hlavnou príčinou rozptylu svetla. Sú to molekuly plynov v atmosfére, ktoré rozdeľujú svetlo na farebné zložky. Biely slnečný lúč, ktorý sa zráža s časticou plynu na oblohe, sa rozptyľuje (rozptyľuje) do rôznych smerov.

Pri zrážke s molekulou plynu sa každá zo siedmich farebných zložiek bieleho svetla rozptýli. V tomto prípade sa svetlo s dlhšími vlnovými dĺžkami (červená zložka spektra, kam patrí aj oranžová a žltá) rozptyľuje horšie ako svetlo s krátkymi vlnami (modrá zložka spektra). Z tohto dôvodu zostáva po rozptýlení vo vzduchu osemkrát viac farieb modrého spektra ako červených.

Hoci fialová má najkratšiu vlnovú dĺžku, obloha sa stále javí ako modrá kvôli zmesi fialovej a zelenej vlnovej dĺžky. Navyše naše oči vnímajú modrú farbu lepšie ako fialovú, a to pri rovnakom jase oboch. Práve tieto skutočnosti určujú farebnú schému oblohy: atmosféra je doslova naplnená modro-modrými lúčmi.

Prečo je potom západ slnka červený?

Obloha však nie je vždy modrá. Prirodzene vyvstáva otázka: ak celý deň vidíme modrú oblohu, prečo je západ slnka červený? Vyššie sme zistili, že červená je najmenej rozptýlená molekulami plynu. Pri západe Slnka sa Slnko približuje k horizontu a slnečný lúč smeruje k zemskému povrchu nie vertikálne, ako cez deň, ale pod uhlom.

Preto je cesta, ktorú prejde atmosférou, oveľa dlhšia ako cesta cez deň, keď je Slnko vysoko. Z tohto dôvodu je modro-modré spektrum absorbované v hrubej vrstve atmosféry a nedosahuje Zem. A dlhšie svetelné vlny červeno-žltého spektra dosahujú povrch Zeme, sfarbujú oblohu a oblaky do červenej a žltej farby charakteristickej pre západ slnka.

Prečo sú oblaky biele?

Dotknime sa témy oblakov. Prečo na modrá obloha Biele oblaky? Najprv si pripomeňme, ako vznikajú. Mokrý vzduch, obsahujúci neviditeľnú paru, zahrievajúcu sa na povrchu zeme, stúpa a expanduje v dôsledku skutočnosti, že tlak vzduchu na vrchu je menší. Keď sa roztiahne, vzduch sa ochladí. Po dosiahnutí určitej teploty sa vodná para kondenzuje okolo atmosférického prachu a iných nerozpustených látok a v dôsledku toho vznikajú drobné kvapôčky vody, ktorých splynutím sa vytvorí oblak.

Napriek ich relatívne malej veľkosti sú častice vody oveľa väčšie ako molekuly plynu. A ak pri stretnutí s molekulami vzduchu, slnečné lúče rozptýli, keď sa potom stretne s kvapkami vody, odrazí sa od nich svetlo. Pôvodne biely slnečný lúč zároveň nemení svoju farbu a zároveň sa „zafarbuje“. biela farba molekuly oblakov.

Mnohí z nás, v detstve, aspoň raz, ale položili podobnú otázku, prečo obloha modrá nad nami Svetlo, ktoré k nám dopadá priamo zo Slnka, je totiž v skutočnosti biele, vôbec nie modré. S pribúdajúcim vekom však ľudia o túto problematiku určite nestratili záujem. Mnohým by nevadilo upokojiť svoju zvedavosť a ešte by zistili, prečo je nebeská klenba modrá.

Prečo je obloha modrá: fyzika

Fyzika pomôže podrobnejšie sa ponoriť do všetkých jemností tohto problému, kde vedci už dlho prišli na dôvody a všetko dôkladne študovali. Môžeme len ochutnať plody ich tvrdej práce.

Začnime teda tým, čo odlišuje našu planétu od ostatných – je to prítomnosť vzduchu, ktorý môžu živé organizmy dýchať. Hoci jeho zloženie zahŕňa dusík, kyslík, oxid uhličitý, vodnú paru, rôzne prachové častice, ktoré sú neustále v pohybe, napriek tomu zostáva absolútne transparentné. Ale na druhej strane slnečné svetlo má obrovské množstvo farieb, sú nám známe ako farby dúhy. Každá zo siedmich farieb má svoju vlnu, lúč a všetky sú rôzne dlhé.

Aby sa slnečné svetlo dostalo na zem, musí preraziť obrovskú vrstvu vzduchu. Práve pri prechode svetla vzduchom sa lúče začínajú rozptyľovať a tento proces prebieha intenzívnejšie presnejšie pri modrej. To sa vysvetľuje veľmi jednoducho – vlnová dĺžka modrého svetla je najkratšia. Takto sa z pohľadu fyziky vysvetľuje modrosť oblohy.

Fyzika odpovedala na našu otázku "prečo je obloha modrá", ale čo tie oblaky, veď majú biely odtieň, hoci sú vo vzduchu. Bolo by logické predpokladať, že slnečné lúče by sa rozptyľovali cez oblaky rovnako ako pri prechode cez hrúbku vzduchu. Na túto problematiku je však potrebné pristupovať z trochu iného uhla.

Oblaky sú predovšetkým najmenšie častice vody, ktoré sa vyparili z povrchu zeme a zoskupili sa do plynnej hmoty. Ale bez ohľadu na to, aké malé sú tieto častice, stále budú oveľa väčšie ako molekula vzduchu. Odpoveď na túto otázku spočíva vo veľkosti molekúl.

Ako sme sa dozvedeli, slnečné lúče, prenikajúce zemskou atmosférou, narážajú na svojej ceste na prekážku – vzduch, ktorý sa dá prekonať iba rozptylom. Ale s oblakmi táto metóda nefunguje kvôli rovnakej veľkosti molekúl. Svetlo, ktoré sa stretáva s mikrokvapkou vody, sa neláme, ale odráža sa od jej povrchu.

To umožňuje slnečnému lúču zostať vo svojej pôvodnej farebnej palete, teda bielej, zatiaľ čo molekuly oblakov sú sfarbené na bielo.

Je veľkým potešením sledovať v lete okoloidúce kupovité oblaky a snažiť sa vysvetliť, prečo sú svetlé alebo tmavé. Keď je oblak osvetlený Slnkom, je oslnivo biely, ale keď oblak prejde ponad nás, jeho základňa sa stáva sivou alebo úplne tmavou. Kvapky vody v oblaku sú tak blízko seba, že ide o takmer úplne nepriehľadné biele teleso – biele, pretože svetlo oblakom takmer neprenikne, ale početné kvapky ho veľmi dobre odrážajú. Ak je Slnko zakryté kupovitými mrakmi, javia sa ako tmavé, ale okraje mrakov sú vždy svetlé: „každý oblak má strieborné lemovanie“.

Rozloženie svetla a tieňa nám teda dáva zaujímavé údaje o rôznych častiach oblaku – hornej, dolnej, prednej, zadnej a o skutočnom tvare tohto obrovského útvaru. Nie je vždy ľahké získať správnu predstavu o jeho proporciách, ako aj o polohe oblaku vo vzťahu k Slnku. Ak sú napríklad mraky predo mnou a Slnko v určitej vzdialenosti nad nimi, budem zmätený, keď vidím iba tiene (obr. 169, a). Neviem si predstaviť tú veľkoleposť

Ryža. 169. Svetlo a tiene na kupovitých oblakoch: a) ako vidíme krajinu
pozorovateľ pri pohľade zo severu na juh; b) chybné osobné dojmy pozorovateľ a obraz, ktorý očakáva, že uvidí; c) ako sa veci majú v skutočnosti. V prípadoch b) a c) sa pozorovateľ pozerá z východu na západ. Slnko je na juhu.

vzdialenosť k Slnku, nevedome to považujem za veľmi blízko a preto sa mi zdá, že časť AB by mala byť osvetlená (obr. 169, 6). V skutočnosti slnečné lúče osvetľujúce oblak prebiehajú rovnobežne s čiarou spájajúcou Slnko s mojím okom (obr. 169, c).

Bez ohľadu na to, aká rozmarná je hra svetla a tieňa, bez ohľadu na to, aké zložité sú tiene vrhané jedným oblakom na druhý, zdá sa nemožné vysvetliť všetky rozdiely vo farbách kupovitých oblakov iba týmto.

I. Levitan

Keď sa obloha po búrke vyjasní a zostane len niekoľko kopovitých oblakov, jasne osvetlených Slnkom a usporiadaných tak, že tieň jedného z nich nemôže padnúť na druhý, tieto oblaky sú stále tmavšie a tmavšie a nakoniec, kým úplne zmiznú , zmení sa na modro-čierne. Celkový dojem je taký, že v pozadí sú viditeľné tenké časti oblakov cumulus modrá obloha, ukáže sa, že nie "modrá + biela" (ako by sa dalo očakávať), ale "modrá + čierna".

Na druhej strane, kupovitý oblak sa javí ako sivý, keď ho vidíme oproti inému veľkému oblaku, ktorý je úplne biely, takže nemôže vzniknúť otázka zvýšenia jasu jednoduchým zvýšením celkovej hrúbky vrstiev. Fyzika týchto javov, hoci sa pozoruje denne, stále nie je dobre pochopená. Samozrejme, treba byť veľmi opatrný, pokiaľ ide o myšlienku, že oblaky pohlcujú svetlo; treba sa najprv pokúsiť vysvetliť tento jav predpokladom, že oblaky sú pevné biele útvary, potom si uvedomiť, že v skutočnosti nejde o nič iné ako hmlu rozptyľujúcu svetlo, a nakoniec vziať do úvahy, že oblaky môžu obsahovať tmavé prachové častice.

Zaujímavé je porovnanie oblakov s bielou parou (nie dymom!) parnej lokomotívy.V niektorých prípadoch sa para pri pohľade pod veľkým uhlom na dopadajúce svetlo javí belšia a pri pohľade zboku menej jasná. Slnko, kedy oko vníma lúče odrážané takmer v smere dopadu. V iných prípadoch, bez ohľadu na smer pozorovania, je para oveľa jasnejšia ako najjasnejšie časti kupovitých oblakov; možno je to spôsobené veľkou vzdialenosťou k oblakom a útlmom svetla v dôsledku rozptylu vo vzduchu.

Juraja Nyského. jeseň. semafory

Tmavý Kupovité oblaky na diaľku často vyzerajú modrasté. Toto nie je farba samotných oblakov, ale svetlo rozptýlené v atmosfére medzi oblakom a našim okom. Čím ďalej temný mrak, tým viac sa jeho farba približuje farbe oblohy. Na druhej strane svetlé oblaky blízko horizontu zožltnú.

Mali by sme zvážiť aj iné oblaky a pokúsiť sa napríklad vysvetliť, prečo sú dažďové oblaky také sivé, prečo majú hromové oblaky vedľa vyblednutej oranžovej špeciálnu farbu olova.Je to prach? Naše informácie o tom všetkom sú však také neúplné, že sa obmedzíme na apel na čitateľa, aby urobil nezávislé postrehy.

Rozloženie jasu nad nebeskou klenbou, keď je úplne a rovnomerne zakryté mrakmi, je veľmi charakteristické a akoby dopĺňalo rozloženie na jasnej oblohe. Porovnajte napríklad pomocou zrkadla zenit a horizont: pri jasnej oblohe je zenit vždy tmavší; pomer jasu sa pohybuje od 3 do 5 (fotografie X1X a XX).

Krásu oblohy viackrát vykreslili umelci, opísali spisovatelia a básnici, dokonca aj ľudia, ktorí majú k umeniu veľmi ďaleko, sa pozerajú do tejto lákavej priepasti, obdivujú ju, nenachádzajú ani slová, ani dostatok emócií na vyjadrenie tých pocitov, ktoré vzrušujú. duša a myseľ. Výška priťahuje človeka v akejkoľvek úlohe, je krásna krištáľovo modrým povrchom, nemenej príťažlivé sú kypiace prúdy bielo-sivých oblakov, ktoré vystriedajú svetlé fľaky. cirrusové oblaky alebo bujné kupovité „jahňatá“. A bez ohľadu na to, ako melancholicky môže vyzerať zamračená obloha, zahaľujúca svojou hĺbkou, ohlušujúca a drviaca celou svojou hmotou, spôsobuje aj búrku emócií a zážitkov, ktoré vrhajú myšlienky na zvláštnu vlnu.

Krásu vidí pozorovateľ

Každý človek vníma svet inak. Pre niekoho je pochmúrna a sivá, iní, naopak, vidia len rozkvitnutú, zelenú, farbami plnú planétu. Inak si ceníme aj nebo nad hlavou. Ak vezmeme do úvahy človeka s bežným vnímaním farieb, potom uvidí oblohu tak, ako sa bežne verí - modrú, sivú, ružovkastú pri západe slnka, dymovo-sivú za úsvitu.

V skutočnosti sú tieto farby presne to, čo nám môžu sprostredkovať naše oči a mozog. Pre ľudí je najjednoduchšie vnímať zatiahnutú oblohu ako sivú. AT jasné počasie nad našimi hlavami je nekonečný azúr, ale v skutočnosti je atmosférická kupola bližšie k fialovému odtieňu, ak sa na ňu pozriete zo strany Zeme.

V tejto publikácii sa dozvieme, prečo je obloha v zamračenom dni sivá a čo určuje sýtosť tejto farby, zistíme aj to, ako sa mení jej farba počas dňa a roka a čo tieto procesy ovplyvňuje.

Bezodný oceán hore

Nad územím európske krajiny obloha v teplé obdobie rokov zvyčajne udrie svojou nasýtenou.Niekedy sa o nej dá povedať, že je modro-modrá. Ak však tomu, čo sa deje nad našimi hlavami, venujete aspoň jeden deň a pozorne sledujete prírodné procesy, môžete si všimnúť gradáciu farieb, ktorá sa od východu slnka až po jeho úplné zapadnutie veľmi mení.

V lete sa obloha zdá byť taká jasná a vizuálne vysoká kvôli nízkej vlhkosti, nedostatku Vysoké číslo mraky, ktoré akumulujúc vodu postupne klesajú bližšie k zemi. Za jasného počasia sa náš pohľad nepozerá ani na stovky metrov dopredu, ale na vzdialenosť rovnajúcu sa 1-1,5 km. Oblohu preto vnímame ako vysokú a svetlú – absencia interferencie v dráhe svetelných lúčov v atmosfére zabezpečuje, že sa nelámu a oči vnímajú jej farbu ako modrú.

Prečo obloha mení farbu

Takúto zmenu opisuje veda, hoci nie tak malebne ako spisovatelia, a nazýva sa difúzne žiarenie oblohy. Ak hovoríme jednoduchým a čitateľným jazykom, potom procesy formovania farieb nebies možno vysvetliť nasledovne. Svetlo, ktoré slnko vyžaruje, prechádza vzduchovou medzerou okolo Zeme, rozptyľuje ho. Tento proces je jednoduchší s vlnami krátka dĺžka. Počas maximálneho vzostupu nebeského telesa nad našou planétou, v bode, ktorý sa nachádza mimo jej smeru, bude pozorovaná najjasnejšia a najsýtejšia modrá farba.

Keď však Slnko zapadá alebo vychádza, jeho lúče prechádzajú tangenciálne k povrchu Zeme, nimi vyžarované svetlo musí prejsť dlhšiu dráhu, čo znamená, že sú rozptýlené vo vzduchu v oveľa väčšej miere ako cez deň. . Výsledkom je, že človek ráno a večer vníma oblohu v ružových a červených farbách. Tento jav je najviac viditeľný, keď je nad nami zatiahnutá obloha. Mraky a oblaky sa potom veľmi rozjasnia, žiara zapadajúceho slnka ich sfarbí do ohromujúcich

hromová oceľ

Ale čo je to zatiahnutá obloha? Prečo sa to takto stáva? Tento jav je jedným z článkov kolobehu vody v prírode. Častice vody stúpajúc vo forme pary vstupujú do vrstvy atmosféry s nižšou teplotou. Hromadia sa a ochladzujú vo vysokej nadmorskej výške, navzájom sa spájajú a menia sa na kvapky. V momente, keď sú tieto častice ešte veľmi malé, našim očiam sa objavia krásne biele kupovité oblaky. Čím sú však kvapky väčšie, tým je v oblakoch viac šedej.

Niekedy pri pohľade na oblohu, cez ktorú plávajú tieto obrovské „jahňatá“ vidieť, že jedna ich časť je namaľovaná v sivej farby, iné dokonca získavajú oceľový hromový odtieň. Táto premena sa vysvetľuje tým, že kvapky v oblakoch majú rôznu veľkosť a tvar, takže lámu svetlo rôznymi spôsobmi. Keď je obloha úplne zatiahnutá, je celá vymaľovaná v odtieňoch myšacej sivej, k nám sa dostáva len biele svetlo.

Obrovské zadymené priestory

Sú dni, keď sivá zatiahnutá obloha nemá jedinú medzeru. Stáva sa to, keď je koncentrácia oblakov a oblakov veľmi vysoká, obklopujú celý vizuálny priestor nad nimi. Niekedy sú vnímané ako obrovská naliehavá masa, pripravená padnúť na hlavu. Tento jav sa navyše najcharakteristickejšie prejavuje na jeseň a v zime, keď je teplota vzduchu nízka, no vlhkosť naopak vysoká a pohybuje sa na úrovni 80 – 90 %.

V takýchto dňoch sú mraky veľmi blízko zemského povrchu, nachádzajú sa len sto alebo dva metre od nej. Opis zatiahnutej oblohy má často melancholické a depresívne tóny a je to pravdepodobne spôsobené práve pocitmi, ktoré vznikajú, keď sa cítite sami s týmto pochmúrnym hromotĺkom, pripraveným padnúť na vás dažďom a chladom.

A všetko môže byť inak...

Tón oblohy závisí od intenzity svetelného žiarenia a vlnových dĺžok dosahujúcich planétu, preto je v zime aj za jasných dní modro-modrá. Ale čím bližšie je jar a čím vyššie je slnko, tým je jeho modrá jasnejšia, najmä v dňoch, keď sa opar rozptyľuje vo vyšších vrstvách atmosféry a skresľuje svetlo.

Vedci zistili, že na iných planétach obloha nemusí mať obvyklú modrú a sivé kvety, na Marse je to napríklad ružové aj vo výške denného svetla.

Viete, ako sa objavujú oblaky, prečo sa jedni stávajú oblakmi, zatiaľ čo iní zostávajú sviežimi snehobielymi baránkami? Naša úžasná novinka „Oblaky. Pozorujeme a študujeme “- je to pre skutočných milovníkov oblakov a dôvodov všetkých vekových kategórií.

Prečo sú oblaky biele a oblaky čierne, ako sa rodia oblaky a fatamorgány a je pravda, že existuje Spoločnosť milovníkov oblakov? Hovoríme.

Toto je motto spoločnosti The Cloud Appreciation Society – Medzinárodná organizácia založil v roku 2004 v Anglicku Gavin Praetor-Pinney. Združuje 30 000 milovníkov cloudu z 94 krajín. Sú to ľudia, ktorí snívajú o objavovaní krásy zamračenej oblohy iným. Pridať sa teraz!

Stačí si ľahnúť na trávu a pozerať sa na oblaky. Alebo sa len pozrite hore. Kedykoľvek chceš.

Ako sa rodí oblak?

Keď sa horúci vzduch zmieša so studeným, ochladí sa a môže dosiahnuť rosný bod. Dochádza ku kondenzácii. Vodná para, ktorá sa usadzuje na častici vo vzduchu, sa mení na kvapky alebo ľadové kryštály, ktoré sa zhromažďujú a vytvárajú oblak.

Najčastejšie sa to stane, keď horúci vzduch stúpa zo zeme a stretáva sa so studeným vzduchom v atmosfére. Úkaz podobný oblakom možno pozorovať aj v blízkosti zemského povrchu. Zem alebo voda, zohriata počas dňa, sa ochladzuje pomalšie ako vzduch. Keď sa studený nočný vzduch dostane do kontaktu s teplým, pri povrchu zeme alebo vody sa vytvorí hmla.

Áno, hmla sa skladá aj z prvkov oblačnosti. V skutočnosti ide o veľký oblak ležiaci na zemi.

Prečo sú oblaky biele a oblaky čierne

Ak sú oblaky tvorené z kvapiek, prečo sú biele? Pretože zakalené prvky odrážajú svetlo: kryštály a kvapky sa lesknú v lúčoch slnka. A čím menšie sú prvky veľkosti a čím viac ich je, tým je oblak belší.

Šedá, šedá a čierna búrkové mraky zložené z rovnakých kvapiek. Len na seba – pri silnej oblačnosti – môžu vrhať tieň (a dokonca aj na seba), preto pôsobia tmavšie. Sú aj hustejšie oblaky – skladajú sa z veľkých kryštálov a kvapiek, takže slnečné lúče cez ne nepreniknú. Pri pohľade zo zeme pôsobia temne a zlovestne.

Ak ich ale preletíte napríklad lietadlom, budú úplne biele.

Ako vzniká fatamorgána?

Keď sa vytvorí oblak teplý vzduch zdvihne sa. Tento horúci vzostupný prúd sa nazýva termálny. Vznášajú sa na ňom vtáky a vetrone.

Termál je vidieť, ak sa pozriete na spevnenú cestu v horúcom dni. Zdá sa, že vzduch nad asfaltom sa chveje a cesta sa zdá byť pokrytá mlákami. Tento jav sa nazýva fatamorgána.

Za horúca je vidieť fatamorgána studený vzduch ktoré majú rôznu hustotu. Na hranici médií s rôznymi hustotami sa lúč svetla láme a my vidíme fatamorgánu.

Mraky nie sú len bavlnené chumáče, ktoré zakrývajú slnko. Nie sú o nič menej krásne ako hviezdy. Po prečítaní tejto knihy sa presvedčíte sami.