Nepaisant mokslo pažangos ir laisvos prieigos prie daugelio informacijos šaltinių, retas žmogus gali teisingai atsakyti į klausimą, kodėl dangus yra mėlynas.

Kodėl dieną dangus yra mėlynas arba mėlynas?

Balta šviesa – būtent ją skleidžia saulė – susideda iš septynių spalvų spektro dalių: raudonos, oranžinės, geltonos, žalios, mėlynos, mėlynos ir violetinės. Nuo mokyklos laikų žinomas skaičiavimo eilėraštis – „Kiekvienas medžiotojas nori žinoti, kur sėdi fazanas“ – tiesiog nustato šio spektro spalvas pagal kiekvieno žodžio pradines raides. Kiekviena spalva turi savo šviesos bangos ilgį: ilgiausia – raudonai, o trumpiausia – violetinei.

Mums pažįstamas dangus (atmosfera) susideda iš kietųjų mikrodalelių, mažiausių vandens lašelių ir dujų molekulių. Laikui bėgant, buvo keletas klaidingų prielaidų, bandančių paaiškinti, kodėl dangus yra mėlynas:

• atmosfera, susidedanti iš smulkiausių vandens dalelių ir įvairių dujų molekulių, gerai praleidžia mėlynojo spektro spindulius ir neleidžia raudonojo spektro spinduliams liesti Žemę;
• smulkios kietosios dalelės, tokios kaip dulkės, pakibusios ore, mažiausiai išsklaido mėlynas ir violetines bangas ir dėl to, skirtingai nei kitos spektro spalvos, sugeba pasiekti Žemės paviršių.

Šias hipotezes palaikė daugelis garsių mokslininkų, tačiau anglų fiziko Johno Rayleigho tyrimai parodė, kad ne kietosios dalelės yra pagrindinė šviesos sklaidos priežastis. Būtent atmosferoje esančių dujų molekulės padalija šviesą į spalvotus komponentus. Baltas saulės spindulys, danguje susidūręs su dujų dalele, išsisklaido (išsisklaido) į skirtingas puses.

Susidūrus su dujų molekule, kiekvienas iš septynių baltos šviesos spalvų komponentų išsisklaido. Šiuo atveju šviesa, kurios bangos ilgiai yra ilgesni (raudonoji spektro sudedamoji dalis, kuri taip pat apima oranžinę ir geltoną), yra išsklaidyta blogiau nei šviesa, kurios bangos ilgiai yra trumpi (mėlyna spektro komponentė). Dėl šios priežasties po sklaidos mėlyname spektre ore lieka aštuonis kartus daugiau spalvų nei raudonajame.

Nors violetinės spalvos bangos ilgis yra trumpiausias, dangus vis tiek atrodo mėlynas dėl violetinių ir žalių bangų maišymosi. Be to, mūsų akys mėlyną spalvą suvokia geriau nei violetinę, abiejų ryškumas yra toks pat. Būtent šie faktai lemia dangaus spalvų skalę: atmosfera tiesiogine prasme užpildyta mėlynai mėlynos spalvos spinduliais.

Kodėl tada saulėlydis raudonas?

Tačiau dangus ne visada yra mėlynas. Natūraliai kyla klausimas: jei visą dieną matome mėlyną dangų, kodėl saulėlydis raudonas? Aukščiau mes sužinojome, kad raudona yra mažiausiai išsklaidyta dujų molekulių. Saulėlydžio metu Saulė priartėja prie horizonto ir saulės spindulys nukreipiamas į Žemės paviršių ne vertikaliai, kaip dieną, o kampu.

Todėl kelias, kurį jis eina per atmosferą, yra daug didesnis nei tas, kurį jis eina dieną, kai saulė aukštai. Dėl šios priežasties mėlynai mėlynas spektras prieš pasiekiant Žemę yra absorbuojamas storame atmosferos sluoksnyje. O ilgesnės raudonai geltono spektro šviesos bangos pasiekia Žemės paviršių, dangų ir debesis nudažydamos tipiškomis saulėlydžio raudonos ir geltonos spalvos spalvomis.

Kodėl debesys balti?

Palieskime debesų temą. Kodėl mėlyname danguje yra balti debesys? Pirmiausia prisiminkime, kaip jie susidaro. Drėgnas oras, kuriame yra nematomų garų, įšylantis žemės paviršiuje, kyla ir plečiasi dėl to, kad viršuje oro slėgis mažesnis. Kai oras plečiasi, jis atvėsta. Pasiekus tam tikrą temperatūrą, vandens garai kondensuojasi aplink atmosferos dulkes ir kitas skendinčias kietąsias medžiagas ir dėl to susidaro mažyčiai vandens lašeliai, kurie susilieja ir sudaro debesį.

Nepaisant santykinai mažo dydžio, vandens dalelės yra daug didesnės nei dujų molekulės. Ir jei, susitikus su oro molekulėmis, saulės spinduliai yra išsibarstę, tai susitikus su vandens lašeliais, šviesa nuo jų atsispindi. Tuo pačiu metu iš pradžių baltas saulės spindulys nekeičia savo spalvos ir tuo pačiu metu debesų molekules „nudažo“ baltai.

Ar žinote, kaip atsiranda debesys, kodėl vieni tampa debesimis, o kiti lieka sodriais sniego baltumo ėriukais? Mūsų nuostabi naujovė „Debesys. Mes stebime ir mokomės “- tai tikriems debesų mylėtojams ir dėl tam tikrų priežasčių įvairaus amžiaus vaikams.

Kodėl debesys balti, o debesys juodi, kaip gimsta debesys ir miražai ir ar tiesa, kad egzistuoja Debesų mylėtojų draugija? Papasakokime.

Tai yra tarptautinės organizacijos „The Cloud Appreciation Society“, kurią 2004 m. Anglijoje įkūrė Gavinas Praetor-Pinney, šūkis. Ji suburia 30 000 debesų mėgėjų iš 94 šalių. Tai žmonės, kurie svajoja aplinkiniams atskleisti debesuoto dangaus grožį. Prisijunk prie mūsų!

Jums tereikia gulėti ant žolės ir stebėti debesis. Arba tiesiog pažvelgti į viršų. Kada tik nori.

Kaip gimsta debesis?

Kai karštas oras susimaišo su šaltu oru, jis atšąla ir gali pasiekti rasos tašką. Atsiranda kondensatas. Vandens garai, nusėdę ant ore esančios dalelės, virsta lašeliais arba ledo kristalais, kurie, susikaupę, sudaro debesį.

Dažniausiai tai atsitinka, kai karštas oras pakyla nuo žemės ir aukščiau – atmosferoje – susitinka su šaltu oru. Netoli žemės paviršiaus taip pat galima pastebėti į debesis panašų reiškinį. Per dieną įkaitinta žemė ar vanduo vėsta lėčiau nei oras. Kai šaltas nakties oras liečiasi su šiltu oru, šalia žemės ar vandens paviršiaus susidaro rūkas.

Iliustracija iš knygos

Taip, rūkas taip pat susideda iš debesų elementų. Tiesą sakant, tai didelis debesis, gulintis ant žemės.

Kodėl debesys balti, o debesys juodi

Jei debesys sudaryti iš lašelių, kodėl jie balti? Nes drumsti elementai atspindi šviesą: saulės spinduliuose žvilga kristalai ir lašeliai. Kuo mažesni elementai ir kuo daugiau jų, tuo debesis baltesnis.

Pilki, pilki ir juodi griaustinio debesys susideda iš tų pačių lašelių. Tiesiog – esant stipriam debesims – jie gali vienas ant kito (ir net ant savęs) mesti šešėlį, todėl atrodo tamsesni. Yra ir tankesnių debesų – jie susideda iš didelių kristalų ir lašelių, todėl saulės spinduliai pro juos prasiskverbti negali. Žiūrint nuo žemės, jie atrodo tamsūs ir grėsmingi.

Iliustracija iš knygos

Bet jei skrisite virš jų, pavyzdžiui, lėktuvu, jie bus visiškai balti.

Kaip susidaro miražas

Kylant šiltam orui susidaro debesis. Šis karštas srautas vadinamas terminiu. Ant jo sklando paukščiai ir sklandytuvai.

Termiką galima pamatyti karštą dieną pažvelgus į asfaltuotą kelią. Atrodo, kad oras virš asfalto dreba, o kelias tarsi aplipęs balomis. Šis reiškinys vadinamas miražu.

Miražas gali būti matomas, kai susitinka karštas ir šaltas oras, kurių tankis yra skirtingas. Skirtingo tankio terpės ribose lūžta šviesos spindulys ir matome miražą.

Debesys – tai ne tik vatos tamponai, užstojantys saulę. Jie ne mažiau gražūs nei žvaigždės. Perskaitę šią knygą tuo įsitikinsite patys.

Daugelis net ir tolimoje vaikystėje bent kartą uždavėme panašų klausimą, kodėl dangus virš mūsų yra mėlynas? Juk šviesa, kuri mus pasiekia tiesiai iš Saulės, iš tikrųjų yra balta, o ne mėlyna. Tačiau senstant žmonės tikriausiai nepraranda susidomėjimo šiuo klausimu. Daugelis neprieštarautų nuraminti savo smalsumą ir vis tiek sužinotų, kodėl dangaus skliautas yra mėlyno atspalvio.

Kodėl dangus yra mėlynas: fizika

Fizikas padės išsamiau įsigilinti į visas šio klausimo subtilybes, kur mokslininkai jau seniai išsiaiškino priežastis ir viską nuodugniai ištyrė. Galime tik paragauti jų kruopštaus darbo vaisių.

Taigi, pradėkime nuo to, kas išskiria mūsų planetą iš kitų – tai oras, kuriuo gyvi organizmai gali kvėpuoti. Nors jame yra azoto, deguonies, anglies dioksido, vandens garų, įvairių dulkių dalelių, kurios nuolat juda, jis vis tiek išlieka visiškai skaidrus. Tačiau, kita vertus, saulės šviesa turi daugybę spalvų, mums jos pažįstamos kaip vaivorykštės spalvos. Kiekviena iš septynių spalvų turi savo bangą, spindulį ir visos jos yra skirtingo ilgio.

Kad saulės šviesa pasiektų žemę, ji turi prasiskverbti pro didžiulį oro sluoksnį. Šviesai sklindant oru, spinduliai pradeda sklaidytis, o mėlynos spalvos šis procesas vyksta intensyviau. Paaiškinimas labai paprastas – mėlynos šviesos bangos ilgis yra trumpiausias. Taip fizikos požiūriu paaiškinamas dangaus mėlynumas.

Fizika atsakė į mūsų klausimą "Kodėl dangus mėlynas", bet kaip su debesimis, nes jie turi baltą atspalvį, nors ir yra ore. Būtų logiška manyti, kad saulės spinduliai bus išsklaidyti per debesis taip pat, kaip ir sklindant oru. Tačiau į šį klausimą reikia žiūrėti kiek kitu kampu.

Debesys – tai visų pirma mažiausios nuo žemės paviršiaus išgaravusios vandens dalelės, susitelkusios į dujinę masę. Bet kad ir kokios mažos būtų šios dalelės, jos vis tiek bus daug didesnės už oro molekules. Atsakymas į šį klausimą yra molekulių dydis.

Kaip žinome, saulės spinduliai, prasiskverbdami į Žemės atmosferą, savo kelyje susiduria su kliūtimi – oru, kurią įveikti gali tik sklaida. Tačiau naudojant debesis šis metodas neveikia visiems, nes molekulės yra vienodos. Šviesa, susitikusi su vandens mikrolašeliu, nelūžta, o, priešingai, atsispindi nuo jos paviršiaus.

Tai leidžia saulės spinduliui išlikti pradinėje spalvų paletėje, ty baltoje, o debesies molekules nuspalvinti baltai.

Gražią vasaros dieną taip malonu kartais pasigrožėti aukštu dangumi skraidančiais sniego baltais debesimis, įgaunančiai keistus svetimų gyvūnų kontūrus, pasakiškas pilis ar kitus fantazijos pasiūlytus vaizdus.


Tačiau vos tik dangaus pakraštyje pasirodo juodas lietaus debesis, nerūpestingą nuotaiką iškart pakeičia nesąmoningas nerimo jausmas. Kodėl tai vyksta? Kodėl debesys, tokie balti ir šviesūs, tapdami perkūnijos debesimi, iš karto tamsėja, įgaudami gilią, beveik juodą spalvą?

Kas yra debesys?

Be išimties visi debesys yra didžiuliai, kartais kelių dešimčių kilometrų dydžio, smulkiausių vandens lašelių ir ledo kristalų sankaupos, vėjo jėga judančios virš žemės paviršiaus 0,5–30 kilometrų aukštyje.

Mikroskopinis debesų elementų – lašų ar ledo gabalėlių – dydis leidžia jiems ilgai išbūti ore. Tačiau kai tik susidaro sąlygos debesų elementams didėti, jie tampa per sunkūs, skęsta ir iškrenta iš debesies.

Debesys yra:

- plunksniškas - plinta danguje didžiulių plunksnų ar juostelių pavidalu, tiesios arba išlenktos;

- sluoksniuotas - tarsi susidedantis iš kelių sluoksnių, sukrautų vienas ant kito, dažnai kiek kitokio atspalvio;

- gumbas - primena didžiulius sniego pusnis arba baltos medvilnės gumuliukus, skraidančius aukštai danguje.


Tai yra pagrindinės debesų formos, praktikoje jos dažnai keisčiausiai dera tarpusavyje, tapdamos Cirrostratus, Cirrocumulus, Stratocumulus ir kt.

Kaip susidaro debesys?

Kaip minėta aukščiau, debesys susidaro iš vandens garų lašelių. Kasdien nuo vandenynų, jūrų, ežerų ir upių paviršiaus ir tiesiog nuo žemės paviršiaus išgaruoja dešimtys tūkstančių tonų vandens. Iš pradžių šis vanduo yra šilto oro sluoksniuose, esančiuose arti paviršiaus.

Šis šiltas oras, pagal fizikos dėsnius, kyla aukštyn, bet kuo labiau tolsta nuo žemės, tuo labiau atšąla. Vandens molekulės, prarasdamos energiją, pradeda pereiti iš dujinės būsenos į skystį, kondensuodamos lašų pavidalu.

Tačiau kadangi pakilęs oras yra retesnis nei apatinis sluoksnis, esantis šalia paviršiaus, vandens lašeliai negali kondensuotis iki pakankamai didelių dydžių ir išlikti atmosferoje suspensijos, mažiausio skystų ar kietų ledo dalelių aerozolio pavidalu. Tai yra debesys.


Specialistai teigia, kad vanduo juose dažnai būna abiejų būsenų vienu metu – ir lašelių, ir ledo gabalėlių pavidalu.

Kodėl debesys ir debesys turi skirtingas spalvas?

Meteorologai šio termino nevartoja "debesis" vietoj to jie sako "Lietaus debesis" arba "Perkūno debesis" ... Visi žinome, kad jei horizonte pasirodys tamsus debesis ir priartės prie mūsų, netrukus pradės lietus. Yra labai tiesioginis ryšys tarp debesies spalvos ir jo gebėjimo išlieti vandens lašelius.

Faktas yra tas, kad šešių kilometrų ar didesniame aukštyje danguje skraidančių baltų debesų struktūra yra labai reta ir nėra tanki. Todėl saulės šviesa pro jas prasiskverbia beveik netrukdomai, tarsi pro matinį lempos gaubtą. Sukuriamas sniego baltumo oro masės įspūdis, lengvas ir švytintis.

Kai dėl įvairių priežasčių debesis nusileidžia į dviejų ar mažiau kilometrų aukštį, jis tampa tankesnis, o saulės spinduliams sunkiau prasiskverbti pro jo storį.

Kuo debesis nusileidžia, tuo tamsesnis jis atrodo: iš pradžių įgauna šiek tiek pilkšvą atspalvį, vėliau tampa ryškiai pilkas, mėlynas arba violetinis.

Tuo pačiu metu oro masė sutankinama, o mažiausi lašeliai artėja vienas prie kito. Tai lemia tai, kad vandens lašeliai didėja, o tai dar labiau pablogina pralaidumą saulės šviesos debesyje. Jis darosi vis sunkesnis ir grimzta vis žemiau, o dabar ateina momentas, kai debesis nebegali savyje sulaikyti vandens lašų ir jie pradeda kristi žemyn.

Kondensacijos procesas tęsiasi tol, kol debesis tampa mažiau tankus ir pradeda kilti į viršutinius atmosferos sluoksnius.


Taigi tampa aišku, kad debesies spalva daugiausia priklauso nuo jo tankio: kuo šis indikatorius didesnis, tuo debesis tamsesnis.

Didžiausio tankio yra lietaus ir perkūnijos debesys, kurių vandens lašeliai jau beveik susikondensavo ir yra pasirengę išsilieti ant žemės. Štai kodėl lietaus debesis atrodo sunkus ir juodas, o debesis baltas ir lengvas.

Jei žiūrėdami pro langą matote, kaip dangų dengia švininiai debesys, ir negalite suprasti, kas nutiko, tada viskas gerai. Galbūt jums tereikia užpildyti žinių spragas arba atnaujinti atmintį, kad žinotumėte, iš kur pirmiausia kyla debesys. Ir jau tada jums bus aišku, ar verta jų bijoti.

Kas yra debesys

Kad ir kaip debesys atrodytų danguje, ar jie būtų beveik skaidrūs, kaip šydas, ar nepralaidūs, kaip švininis debesis, jie visi susideda iš vandens. Faktas yra tas, kad šildant orą drėgmė žemės paviršiuje įgauna dujinę būseną ir pakyla, kur dėl žemesnės oro temperatūros kondensuojasi. Tačiau debesims susidaryti reikalinga viena detalė – tai dulkės. Netgi jų formavimosi proceso pradžioje vandens molekulės prilimpa prie smulkiausių dalelių, po kurių susidaro lašeliai ir ledo kristalai, kurie ateityje bus lietus. Esant palankioms augimo sąlygoms, debesys įgauna tūrį, sunkėja, grimzta vis žemiau, o galiausiai jų turinys iškrenta kritulių pavidalu.

Debesų aukštis gali svyruoti nuo 100 m nuo Žemės iki 30 km, priklausomai nuo oro sąlygų, klimato ir jų vystymosi stadijos. Bet jie susidaro būtent iki 14 km aukštyje, tarp viršutinių troposferos sluoksnių ir Žemės paviršiaus. Aukštis, kuriame debesys tik susidaro ir išsidėstys ateityje, priklauso nuo jų tipo. Norėdami pagaliau suprasti, kuriems iš jų priklauso vadinamieji švino debesys, pereikime prie jų aprašymo.

Debesų klasifikacija

Žvelgdami į dangų galite pamatyti trijų tipų debesis:

1. Cirrus. Paprastai jie yra balti, tarsi didžiuliai kaspinai, išlenkti arba tiesūs, sklindantys per dangų. Jie išsidėstę 6-10 km aukštyje, jų storis svyruoja nuo 100 m iki 2 km, o struktūra dažniausiai kristalinė.
2. Sluoksniuotas. Pavadinimas kalba pats už save, tokio tipo debesys tarsi susidėlioja vienas ant kito tvarkingu sluoksniu, o dažnai būna skirtingų atspalvių, todėl jie dar gražesni. Jie yra 0,1–0,7 km aukštyje, 0,2–0,8 km storio, daugiausia lašelinės struktūros.
3. Cumulus Jie primena didelius sniego baltumo sniego pusnis, sklandančius aukštai danguje. Paprastai 800-1500 m aukštyje, plotis nuo 100 m iki 2 km.

Dažnai galite stebėti jų derinius, tokius kaip cirrostratus, stratocumulus ir kt. Jei jūsų žvilgsnis nukrypo į švininį debesį, greičiausiai jūs jau esate priešais sluoksninį arba kamuolinį debesį. Greitai gali pradėti lyti.

Švino debesies susidarymo priežastis

Visi žino, kad yra tiesioginis ryšys tarp debesų spalvos ir jų gebėjimo lieti lietų. Jei horizonte pasirodys tamsus debesis, tikėtina, kad artimiausiu metu iškris krituliai, kuriuos gali lydėti perkūnija. Tačiau kartais švino debesų vaizdas danguje gali nuoširdžiai nustebinti, kad net ir suaugusiam žmogui kils klausimas dėl jų atsiradimo priežasties. Tiesą sakant, jie niekuo nesiskiria nuo įprastų debesų. Tai tiesiog sukūrė tinkamas sąlygas jų augimui, o po to dėl didelio drėgmės kiekio ir tankio jie visiškai nustojo leisti saulės šviesą ir atrodė tokie bauginantys. Kartais paveikia ir užterštas oras, dėl kurio į debesų sudėtį patenka daug suodžių, dulkių ir jie tampa juodesni. Ir galiausiai, dėl būtinų sąlygų švino debesiui susidaryti:

• Aukštyn kylančios oro masės nestabilumas;
• Šilto ir šalto oro buvimas (dažniau vasaros pabaigoje, pavasarį ir ankstyvą rudenį).

Ir viskas, ką reikia padaryti, kai tai pasirodo, yra tik apsisaugoti nuo žaibo trenkimo.