⛅ 气象

云里住着几亿个小水滴,它们的颜色秘密藏在光里

看完这篇你会知道云的白色来自光的混合散射,而乌云变黑只是因为云层太厚挡住了光

抬头看天,棉花糖一样的白云飘过去——你有没有想过,云本身其实是透明的?那团白色到底是从哪儿来的?

云是什么做的?

云不是棉花,也不是烟雾,它其实是无数个超级小的水滴和冰晶聚在一起的大家族。每一个小水滴直径大概只有0.01毫米,比你头发丝还要细得多,轻到能被空气托着飘来飘去。一朵看起来软乎乎的云,里面可能住着几十亿、甚至几千亿个这样的小水滴。每一个单独的小水滴是透明的,就像你杯子里的白开水,看穿它没什么问题。但把几千亿个透明小水滴堆在一起……奇怪的事就发生了。

为什么透明的水滴堆出了白色?

这里有个特别好玩的道理。太阳光看起来是白色的,但它其实是红橙黄绿青蓝紫七种颜色混在一起的,就像彩虹那样。当阳光碰到一个小水滴,会发生"散射"——简单说,就是光被小水滴撞了一下,往四面八方弹开了。关键在于:云里的小水滴比较大(相对于光的波长来说),它对各种颜色的光一视同仁,红光、蓝光、绿光……全都均匀地往四面八方弹。七种颜色的光混在一起弹出来,加在一起还是白色。这就是为什么你看到的云是白色的——它把太阳的七彩光全部"还"给了你的眼睛。

你可以想象一个超级忙碌的弹球机,里面放了七种颜色的球,每次碰到挡板(小水滴),所有颜色的球都被同等力度弹开,最后从出口倒出来,还是七种颜色混合的白色球堆。云干的就是这件事。

那乌云为什么是黑色的?

问题来了:既然云会反射白光,为什么下雨前的云会变得那么黑、那么压抑?答案很简单:云太厚了。天气变坏之前,云层越积越厚,水滴越来越多。光钻进去,被弹来弹去弹了无数次,还没等穿出来就被大量消耗掉,能到达云底射进你眼睛里的光就变得非常少。光少了,你看到的颜色自然就暗下去,变成灰色、深灰,最后黑乎乎一片。所以乌云不是云的颜色变了,只是光被云自己挡住了。云越厚越黑,就像你往玻璃杯里加牛奶,加一点是白色半透明,加太多就不透光了。乌云看起来越黑,往往意味着云里的水越多、雨越大——这倒是一个不用看天气预报就能判断要下大雨的土办法。

下次再看到白云,不妨想想:那一大团"白"里面,正有几千亿个透明小水滴在帮你拆开太阳光、再合并起来还给你——你看到的白色,其实是所有颜色叠加之后的终极颜色。