Pourquoi les nuages ​​sont-ils blancs?

La couleur et la luminosité des nuages ​​dépendent de la réflexion, de la diffusion et de la transmission de la lumière solaire. Lorsque la lumière du soleil atteint les particules atmosphériques, la lumière bleue est plus dispersée que les autres couleurs et, par conséquent, le ciel apparaît bleu pendant la journée. Cependant, lorsque la lumière du soleil atteint un nuage, toutes les couleurs de la lumière se dispersent également. La dispersion égale de la lumière est causée par les grosses gouttelettes d'eau contenues dans un nuage. En conséquence, lorsque les nuages ​​sont vus de la Terre, ils apparaissent en blanc sur fond de ciel bleu. Par conséquent, les nuages ​​sont blancs car la lumière du soleil est blanche.

La science derrière la dispersion de la lumière solaire

La lumière du soleil contient un spectre complet de couleurs pouvant constituer un arc-en-ciel. Cependant, chaque couleur a une longueur d'onde différente, mesurée en nanomètres. Le bleu a une longueur d'onde de 400 nanomètres, qui est la plus courte, tandis que le rouge a la plus longue longueur d'onde, à 700 nanomètres. Les petites particules peuvent disperser les longueurs d'onde courtes de manière plus efficace que les particules longues, alors que les particules plus grosses, telles que les gouttelettes d'eau, diffusent toutes les longueurs d'onde de la lumière de manière presque égale. Comme il y a des millions de gouttelettes d'eau dans l'atmosphère, la lumière du soleil est dispersée dans différentes couleurs qui se combinent pour former la couleur blanche, qui donne aux nuages ​​une couleur blanche.

La diffusion de la lumière solaire par les gouttelettes d’eau formant des nuages ​​se produit selon un processus appelé diffusion de Mie, qui est essentiellement une réfraction. Lorsque la lumière du soleil frappe une gouttelette d’eau, celle-ci est redirigée ou dispersée vers l’avant par réfraction. Une redirection similaire se produit dans les millions de gouttelettes d'eau dans le ciel. La diffusion de Mie étant indépendante de la longueur d'onde, il se produit une diffusion aléatoire de la lumière solaire. En conséquence, c'est la dispersion égale de toutes les couleurs qui donne aux nuages ​​une couleur blanche.

Pourquoi certains nuages ​​sont-ils gris?

Les nuages ​​blancs se forment à la suite de la dispersion égale de la lumière du soleil dans toutes les directions. Cependant, lorsque la diffusion de la lumière n'atteint pas toutes les parties d'un nuage, en particulier la base et les côtés, le nuage apparaît en gris. La couleur grise est souvent visible dans les gros nuages ​​pluvieux, qui ont des gouttelettes d'eau plus grosses que les nuages ​​typiques. Le sommet d'un nuage de pluie est toujours blanc puisqu'il reçoit une lumière blanche adéquate du soleil. Cela est évident lorsque vous regardez des nuages ​​de pluie à partir de la fenêtre d'un avion, car ils apparaissent d'un blanc éclatant. Par conséquent, les nuages ​​gris sont le signe d'une lumière solaire insuffisante atteignant le bas et les côtés d'un nuage.

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