さわやかさ雲日和 ~雲の色、空の色は何色なの?~

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雲の色って

白なのか、赤なのか、黒なのかな?

なんで空は青いのかな?

 

なんてこと一度は思ったことないでしょうか。

 

今日の午後、何となく空を眺めていたら、

本当に気持ちの良い青い空の中

心地よさそうな雲が目に入ってきまして、

 

そんなわけで、少し調べてみました。

 

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雲に色はない

雲というのは、水や氷の集まりで、

地上の空気に混ざった水分が

上昇気流などで上空に押し上げられて出来ます。

 

上昇気流が発生する場面はたくさんあります。

 

例えば、暖かい気流と冷たい気流が

ぶつかり合うような場所では、

冷たい空気が下側に流れようとし、

暖かい空気は上昇気流に乗って

上空に押し上げられていきます。

 

また低気圧の特徴として、

中心部分に上昇気流があります。

ちなみに高気圧の場合は下降気流ですね。

 

これは、

普段の生活でもとても身近に見ることができます。

 

天気が晴れの日は、高気圧に覆われていることが多く、

高気圧は下降気流ですので、雲ができにくいですよね。

ですので、晴れることが多く、晴れが続きます。

 

一方、天気が悪い日は

低気圧に覆われていることが多いですよね。

 

低気圧の中心には上昇気流があって

どんどん雲を作っていきますので

悪い天気がずっと続くのですね。

 

このように、

雲の粒というのは水や氷でできていますので、

実は雲の色は、水の色、ほとんど透明に

近いものということになります。

 

でも、雲は白や黒っぽくみえたりしますよね。

 

雲が色づくのは、太陽の光との関係によります。

 

太陽の光の中には

さまざまな色の光が混ざっていて、

 

雲を構成している透明である水や氷の粒が

太陽の光を乱反射して拡散しているので

雲が白く見えるのですね。

 

また、あの大雨の時の雲が

黒っぽく見える理由ですが、

地球からは雲を見上げる形になっていますよね。

 

実は雲の厚さは

数キロから10km超えるようなものもあり、

太陽の光が雲の下の方まで届きにくいのと

上層の雲の影で灰色や黒に見えたりしています。

 

本来透明に近い雲なので、

白だったり、強い雨の時などは

灰色や黒に見えたりするのですね。

 

これは白熊の毛が透明なのに

白く見えることと同じ原理ですよね。

 

これを無理やり

光と透明関係の原理とするなら、

もし透明人間がいたら

光の反射で白く見えそうです。

透明って実は透明では

いられないものなのかもしれませんね。

 

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空は、昼は青く、朝、夕暮れは赤い理由

 

雲を眺めていると、やっぱり

その奥のきれいな空も気になりますよね。

 

空の本来の色は、

その構成が大気(空気の層)という

ことからすると透明でしょうか。

 

ただ、大気の外の宇宙空間は暗黒ですから、

地球からの眺めは黒でしょうか。

ちょうど夜空のイメージですね。

 

晴天時の昼間の空は青いですよね。

スカイブルーとはいいますが、

深い青、薄い青、青でも見え方が違いますよね。

これは大気と光の関係なのですね。

 

雲の色も太陽の光との関係でしたが、

大気も元々透明なので同じような理由となります。

 

太陽の光の中には

レインボーカラーというのか、

赤、橙、黄、緑、青、紫などの色が含まれています。

 

光の色が見えることには、

波長というものが関係しており、

赤は波長が長く、青は波長が短いです。

 

波長とは波の長さのことで、

ひと波の幅というか長さです。

 

ひと波の間隔が長いのが赤、

短いのが青ということになりますね。

 

いわゆる電磁波にはさまざまな波長があります。

電波、赤外線、可視光線、紫外線、X線など。

 

人間はその波長パターンの

ほんの一部を色として視認することができ、

これは可視光線と呼ばれているものですね。

 

太陽の光については、

昼間では通過する大気内の距離が

比較的短くなります。

 

これは、大気の層に対して垂直に近い角度で

地表に向けて真下にまっすぐ

光が進むイメージでしょうか。

 

大気の中には空気の粒がたくさんありますが、

波長が長い赤系に近い色は大気の中を

比較的そのまま通り抜けやすく

波長が短い青系に近い色は

空気の粒にぶつかって大気の中で乱反射します。

 

青の光が、大気の中、空一面で反射されるので

空が青く見えるのですね。

 

一方、朝、夕暮れ方面の空が赤いのは、

太陽の光が通過する大気内の距離が

長いからとなりますよね。

 

夕暮れ時に地平線近くに沈もうとしている

太陽の光は地球を覆う円盤状の大気の層に対して

斜め方向から切り込むようなイメージで進みます。

 

ドーナツを斜めに切ったら

その切り口が長くなるのと同じイメージですね。

こんなイメージでしょうか。

 

大気の層の中では、太陽の光が空気の粒にぶつかって

反射しますが、

 

波長の短い青はすぐにぶつかり拡散されてしまい、

ほぼ届かなくなり、

波長の長い赤系だけが遠くまで届くので

赤く見えることになりますね。

 

また、地平線の太陽と言えば、

大きく見えるという話はよく聞きますよね。

 

実際大きく見えているのでしょうか?

 

実は、空の真上に来た時の太陽も地平線の太陽も

地球から見えている大きさはほとんど変わりません。

 

でも、大きく見えるという経験はありますよね。

 

この理由についてはまだはっきりとは

わかっていないようです。

 

自然には不思議がいっぱいですよね。

 

太陽が放った光を地球が大気で受け、

人間の目が波長を視認して

 

雲は白くなったり、黒くなったり、

空に染まって赤くなったり、

 

空は青くなったり、黒くなったり、

赤くなったり。

 

何とも神秘ですよね。

 

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