As nuvens podem parecer grandes e macios marshmallows no céu, mas, na realidade, são coleções visíveis de pequenas gotículas de água (ou cristais de gelo, se estiver frio o suficiente) que vivem altas na atmosfera acima da superfície da Terra. superfície. Aqui, discutimos a ciência das nuvens: como elas formam, se movem e mudam de cor.
Formação
As nuvens se formam quando uma parcela de ar sobe da superfície para a atmosfera. À medida que a parcela sobe, ela passa por níveis de pressão cada vez mais baixos (a pressão diminui com a altura). Lembre-se de que o ar tende a se mover de áreas de pressão mais alta para mais baixa; assim, à medida que a parcela viaja para áreas de pressão mais baixa, o ar dentro dela empurra para fora, fazendo com que se expanda. Essa expansão utiliza energia térmica e, portanto, resfria a parcela de ar. Quanto mais para cima ele viaja, mais esfria. Quando a temperatura esfria à temperatura do ponto de orvalho, o vapor de água dentro da parcela condensa em gotas de água líquida. Essas gotículas se acumulam nas superfícies de partículas de poeira, pólen, fumaça, sujeira e sal marinho
núcleos. (Esses núcleos são higroscópicos, o que significa que atraem moléculas de água.) É nesse ponto - quando o vapor de água condensa e se deposita nos núcleos de condensação - que as nuvens se formam e se tornam visíveis.Forma
Você já assistiu uma nuvem o tempo suficiente para vê-la se expandir para fora ou desviou o olhar por um momento apenas para descobrir que, quando você olha para trás, sua forma mudou? Se assim for, você ficará feliz em saber que não é sua imaginação. As formas das nuvens estão sempre mudando, graças aos processos de condensação e evaporação.
Depois que uma nuvem se forma, a condensação não para. É por isso que às vezes notamos nuvens se expandindo no céu vizinho. Porém, à medida que as correntes de ar quente e úmido continuam a subir e alimentam a condensação, o ar mais seco do ambiente ao redor se infiltra na coluna flutuante de ar em um processo chamado entretenimento. Quando esse ar mais seco é introduzido no corpo da nuvem, evapora as gotículas da nuvem e faz com que partes da nuvem se dissipem.
Movimento
As nuvens começam no alto da atmosfera porque é onde são criadas, mas permanecem suspensas graças às pequenas partículas que contêm.
As gotículas de água ou cristais de gelo de uma nuvem são muito pequenas, menos que mícron (isso é menos de um milionésimo de metro). Por isso, eles respondem muito lentamente a gravidade. Para ajudar a visualizar esse conceito, considere uma pedra e uma pena. A gravidade afeta cada um, no entanto, a rocha cai rapidamente, enquanto a pena gradualmente cai no chão por causa de seu peso mais leve. Agora compare uma pena e uma partícula de gota de nuvem individual; a partícula levará ainda mais tempo do que a pena para cair e, devido ao pequeno tamanho da partícula, o menor movimento do ar a manterá no ar. Como isso se aplica a cada gota de nuvem, aplica-se a toda a própria nuvem.
As nuvens viajam com o nível superior ventos. Eles se movem na mesma velocidade e na mesma direção que o vento predominante no nível da nuvem (baixo, médio ou alto).
As nuvens de alto nível estão entre as que se movem mais rapidamente porque se formam perto do topo da troposfera e são empurradas pela corrente de jato.
Cor
A cor de uma nuvem é determinada pela luz que recebe do sol. (Lembre-se de que o Sol emite luz branca; que a luz branca é composta por todas as cores no espectro visível: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo, violeta; e que cada cor no espectro visível representa uma onda eletromagnética de comprimento diferente.)
O processo funciona assim: conforme as ondas de luz do Sol passam pela atmosfera e nuvens, eles atendem às gotículas de água individuais que compõem uma nuvem. Como as gotículas de água têm um tamanho semelhante ao comprimento de onda da luz solar, elas espalham a luz do Sol em um tipo de dispersão conhecido como Mie espalhamento no qual todos os comprimentos de onda da luz estão espalhados. Como todos os comprimentos de onda estão dispersos e, juntas, todas as cores do espectro compõem a luz branca, vemos nuvens brancas.
No caso de nuvens mais espessas, como stratus, a luz solar passa, mas é bloqueada. Isso dá à nuvem uma aparência acinzentada.