구름색이 다른 원리는 무엇인가요?
구름에는 하얀구름 비구름인 먹구름은 검은색,
노을은 주황 빛 구름이 있습니다.
이 구름들의 색깔이 이렇게 다른 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
맑던 하늘에 금새 시커먼 먹구름이 덮이면서 비가 내린다. 맑은 날 하늘을 보았을 때, 구름은 하얀색으로 보이는데 비가 오기 전에 구름의 색깔은 까만 색으로 보인다.
구름은 상승하는 공기가 냉각되어 수증기나 얼음으로 변한 물방울 형태의 조그만 알갱이들이 뭉쳐서 만들어진 것이다. 이렇게 형성된 구름이 까맣게 보이는 것은 구름의 두께와 관련이 있다.
먼저 구름의 색을 알기 전에 하늘이 파랗게 보이는 이유를 알아보자. 비슷한 원리이기 때문에 이 현상을 이해한다면 구름이 까맣게 보이거나 하얗게 보이는 이유를 알 수 있을 것이다. 하늘이 파랗게 보이는 이유는 하늘에 있는 공기분자나 조그만 입자들이 파란색을 가장 효율적으로 산란시키기 때문이다.
다양한 크기의 물분자가 모여서 생성된 구름은 제각기 다른 크기의 알갱이들이 모여 있어서 산란되는 빛이 매우 다양하다. 즉 크기가 작은 입자들은 파란색을, 큰 입자들은 빨간색을 산란시킨다. 따라서 구름에 있는 물방울들이나 얼음 조각들이 모든 색깔의 빛을 산란시키게 되는 것이다. 이러한 이유로 얇은 구름은 흰색으로 보인다. 모든 파장의 빛이 반사되면 흰색으로 보이는 원리와 같다.
그렇지만 비가 내릴 정도로 구름이 두꺼워지면 아주 작은 양의 빛만이 구름을 통과할 수 있다. 따라서 구름 아래 부분에 도달하는 빛의 양을 급격히 줄어든다. 우리가 눈으로 보게 되는 곳이 구름의 아랫부분이기 때문에 빛이 적게 도달하여 구름이 어둡게 보이게 되는 것이다.안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
구름의 색깔은 구름의 크기와 구성 물질, 그리고 빛의 산란에 의해 결정됩니다.
하얀 구름은 작은 물방울로 이루어져 있습니다. 이 물방울들은 태양빛의 모든 파장을 균일하게 산란하기 때문에, 하얗게 보입니다.
먹구름은 큰 물방울이나 얼음 결정으로 이루어져 있습니다. 이 물방울이나 얼음 결정들은 태양빛의 일부 파장을 선택적으로 산란하기 때문에, 어두운 색을 띠게 됩니다. 특히, 비가 올 때는 구름이 더 어두워지는 이유는 물방울이 더 커지기 때문입니다.
노을은 태양이 지평선 아래로 떨어질 때 나타나는 현상입니다. 이때, 태양빛은 지구의 대기층을 통과하면서 여러 번 산란됩니다. 산란된 빛의 파장은 파장이 짧은 쪽으로 치우치기 때문에, 노을은 붉은색을 띠게 됩니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
구름의 색깔은 구름이 반사하는 빛의 파장에 따라 달라집니다. 하얀 구름은 태양의 빛을 모두 반사하기 때문에 햇빛을 받으면 하얀색으로 보입니다. 하지만 비구름인 먹구름은 빛을 흡수하는 물방울이 많아서 태양의 빛을 모두 반사하지 못하고 일부만 반사하기 때문에 빛이 흡수된 부분은 검은색으로 보입니다. 노을 구름은 태양이 지는 시간에 태양의 빛이 대기를 통과하면서 파장이 긴 빨간색과 주황색만 남기 때문에 노을 구름은 주로 주황색으로 보입니다. 이러한 구름의 색깔은 빛의 파장에 따라 달라지는데, 이는 물방울의 크기와 구름의 높이에 따라 결정됩니다. 물방울의 크기가 작을수록 빛의 파장이 짧은 파란색과 보라색은 흡수되고, 빛의 파장이 긴 빨간색과 주황색은 반사되어 구름이 주황색으로 보입니다. 또한 구름이 높을수록 태양의 빛이 대기를 통과하는 거리가 길어져서 파장이 긴 빨간색과 주황색만 남게 됩니다.
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안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.
구름의 색은 결과적으로 구름에 산란되는 빛의 색깔입니다.
노을과 같은 빛이 구름에 반사된다면 주황색으로 보이는 것이고 그룹 내에 수분의 밀도가 높아 햇빛을 뚫고 들어오지 못한다면 검은색에 먹구름이 됩니다.