Kun ajattelemme pilviä, ajattelemme niitä valkoisia puuvillapallomassoja ilmassa. Tiedämme myös, että jossain vaiheessa haihtuneesta vedestä tulee sadetta ja se alkaa syklin alusta.
Pilveistä on kuitenkin tärkeitä kysymyksiä, joita unohdetaan. Ensinnäkin, miten pilvet ovat näkyvissä, jos vesihöyryn oletetaan normaalisti olevan näkymätöntä kuin ilma tai ainakin hajoavan nopeasti ensimmäisen höyrynpurkauksen jälkeen? Toiseksi, miksi pilvet kestävät niin kauan eri muodoissaan? Viimeiseksi, mikä antaa pilville niiden valkoiset tai harmaat värit? Kuten näette, pilvien ja niiden muodostumisen ymmärtämisessä pidetään itsestään selvänä.
Tiedämme, että pilvet on tehty vesihöyrystä, mitä emme tiedä tai ainakin unohdamme, on tiivistymisen tärkeä rooli pilvien näkyvyydessä. Vesihöyry on suurimmaksi osaksi näkymätön. Tämän osoittaa se tosiseikka, että säännöllisesti hengitetyssä ilmassa on jonkin verran vesihöyryä osana sen koostumusta. Emme kuitenkaan näe sitä sen jälkeen, kun se on ilmasta erillään. Tiivistyminen tekee vesihöyrystä näkyvän.
Pohjimmiltaan korkeat lämpötilat herättävät vesimolekyylejä, kunnes ne muuttuvat nestemäisestä tilasta kaasumaiseksi. Matalammat lämpötilat voivat kuitenkin aiheuttaa tarpeeksi vesihöyryä kondensoitumaan takaisin nestemäiseen muotoon. Tämä pieni määrä pysyy hyvin pieninä pisaroina, jotka voivat olla suspendoituneet ilmaan enimmäkseen pienten pölyhiukkasten ansiosta, joihin ne kiinnittyvät.
Se on melkein samalla tavalla kuin näet pienet kimalleiden bitit ripustettuna kirkkaaseen liimaan. Pisarat ovat tarpeeksi pieniä pysyäkseen loukkuun saakka, kunnes tiivistyminen saavuttaa pisteen, josta ei palaudu sadetta. Yksi seuraus tästä on, että valo heijastuu ja taittuu. Tämä tekee pilvistä näkyvän.
Nyt jos ajattelee sitä, vastaimme myös vasta toiseen kysymykseen siitä, miksi pilvet kestävät niin kauan. Saatat ymmärtää ensimmäisen selityksen, koska näet hengityksesi kylmänä päivänä. Hetken kuluttua säästä riippuen huomaat kuitenkin, että myöhemmin sinä et enää näe hengitystään. Pilviä on näkyvissä yläilmakehän kylmempien lämpötilojen takia.
Sinun on muistettava, että ilmakehän yläjuoksulla lämpötilat ovat paljon kylmempiä. Tämä tarkoittaa, että kondensoituneena vesihöyry ei enää voi palata täysin kaasutilaansa. Koska lämpötilat eivät muutu tällä alueella, pilvet pystyvät pitämään muodon pidempään.
Viimeinkin pilvillä on väri. Jotkut ovat valkoisia, toiset ovat harmaita, ja erityisolosuhteissa, kuten isot myrskyt, voi olla omituisia värejä, kuten vihreä tai punainen. Tämä palaa taiteeseen. Useimmat värit, jotka voimme nähdä, ovat näkyviä, koska silmät havaitsevat, kuinka esineet absorboivat tai heijastavat tiettyjä valon aallonpituuksia. Pilvien valkoiset värit tulevat tiivistyneestä vesihöyrystä, jolla on korkea heijastava laatu.
Kun kaikki valon aallonpituudet heijastuvat takaisin, näet valkoisen. Harmaa väri tulee nähdessään pilviä alhaalta. Valkoiset pilvet ovat valkoisia, jos huomaat, aurinkoisina päivinä. Tämä johtuu siitä, että voit nähdä auringonvalon suoraan osuvan heihin ja nähdä, että valo heijastuu melkein kokonaan takaisin. Pilvisinä päivinä pilvenpeitteen läpikuultava ja taiteellinen laatu estää suurimman osan auringonvalosta. Tämä tekee pilvistä tummeamman värin, koska osa valosta on absorboitunut tasaisesti.
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita pilvistä Space Magazine -lehteen. Tässä on artikkeli pilvityypeistä ja tässä artikkeli sirkulasipilvistä.
Jos haluat lisätietoja pilvistä, katso artikkeliClouds-artikkelista. Ja tässä on linkki NASA: n avaruussivulle pilvistä.
Olemme myös nauhoittaneet jakson tähtitiede-näyttelijöistä, jotka ovat kaikki ilmakehästä. Kuuntele täällä, jakso 151: Ilmapiirit.
