Por que as nuvens são brancas?

As nuvens são compostas por gotículas d’água e em algumas situações, cristais de gelo também. Já falamos sobre isso em outros posts (veja aqui).

As gotas que formam uma nuvem são muito pequenas, com tamanhos da ordem de um milésimo de milímetro. Como dentro de uma nuvem há gotas de diversos tamanhos, cada uma delas espalhará a luz solar de uma maneira diferente. A luz solar visível possui diversas frequências, cada uma delas associada a uma cor (que vai do vermelho ao violeta, as famosas cores do arco íris):

Arco íris duplo no Alasca. Foto de Eric Rolph. Wikipedia Commons

As gotas maiores, espalham as baixas frequências (vermelho, laranja, amarelo) e as gotas menores espalham as de alta frequência (azul, violeta, etc). Combinando o espalhamento de todas as gotas que formam a nuvem, temos como resultado a cor branca, característica da nuvem.

Cumulus mediocris em Red Rock Canyon, Las Vegas. Reparem como a nuvem é mais branquinha em cima e na base dela conseguimos notar uma coloração mais acizentada. Fonte:Wikimedia Commons.

Sendo assim, cada nuvem atua como um prisma, decompondo a luz solar nas cores que formam o arco íris.

Prismas triangulares, feitos de material transparente e com superfície bem polida atuam fazendo a dispersão da luz, ou seja, decompondo a luz branca nas cores do arco-íris. Fonte: Wikimedia Commons

A figura acima mostra a dispersão da luz branca por um prisma. É dessa maneira que cada uma das gotículas atua, espalhando a luz solar. Como vimos nos parágrafos acima, algumas gotículas espalham mais outras cores do que outras. Mas a junção de todas essas cores espalhadas forma a cor branca das nuvens.

Entretanto, nem sempre as nuvens são tão branquinhas. Quem nunca viu uma escura e ameaçadora nuvem de tempestade?

Cumulonimbus. Foto de Tim Vasquez (Wikimedia Commons)

As nuvens de tempestade são muito profundas, podem muitos quilômetros de altura (nuvens de tempestade tem mais de 5000km de altura!). Lembram daquela figura que compara o tamanho de diversos tipos de nuvem?

Nuvens em diferentes alturas. Adaptado de AHRENS, C.D.: Meteorology Today 9th Edition

Na figura acima, vemos o quanto uma nuvem de tempestade (Cumulonimbus) é espessa. Nuvens assim acabam servindo como um grande guarda-sol, impedindo que a luz solar atinja a superfície da Terra. Se uma nuvem de tempestade for vista de cima, continuaremos vendo o aspecto branquinho.  Mas vista de baixo, ela fica escura, pois a luz solar não consegue atingir as gotículas que ficam na parte de baixo da nuvem.

O mesmo ocorre quando o dia está completamente nublado, com o céu coberto por nuvens St (stratus) e Sc  (stratocumulus). Ou quando está ocorrendo uma nevasca ou chuva e temos uma nuvem Nb (Nimbustratus).  Em dias assim, o céu fica com uma coloração acizentada, pois essas nuvens são espessas o suficiente para dificultar a passagem de luz solar.

Nimbostratus. Fonte: Wikipedia Commons

Nuvem Stratocumulus. Fonte: Muriel Martin Online

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