Wat maakt regenwolken donker?

Afhankelijk van je perspectief en je situatie, zijn weinig bezienswaardigheden in de natuur zo onheilspellend als een zwartbuikige wolk die opdoemt aan de horizon. Een picknicker of honkbalspeler houdt er niet van, maar een boer die haar dorstige veld inspecteert waarschijnlijk wel. Regendragende wolken zoals nimbostratus en cumulonimbus (ook wel donderkoppen genoemd) vertonen klassiek deze zware grijze of bijna zwarte basen, maar niet-precipiterende wolken van voldoende diepte - of in de schaduw geworpen - kunnen ook donker zijn onderkanten.

Om over de kleurvariatie van wolken te praten, moeten we hun basissamenstelling begrijpen. Wolken ontstaan ​​wanneer vochtige luchtdeeltjes voldoende afkoelen om hun waterdamp te laten condenseren tot druppeltjes, wat kan ontstaan ​​bijvoorbeeld wanneer verwarmde lucht in de atmosfeer stijgt of wanneer een luchtmassa meer dan een berg. Als de temperatuur koud genoeg is, kan een wolk ook ijskristallen vormen. Als deze druppeltjes en/of kristallen groot genoeg worden – eigenlijk door met elkaar te versmelten – kunnen ze te zwaar worden om in de lucht te blijven en als neerslag vallen: regen, sneeuw, hagel of graupel.

Het Latijnse woord nimbus betekent "donkere wolk" of "regenstorm", en meteorologen gebruiken het om twee van de belangrijkste soorten regendragende wolken te classificeren: nimbostratus, gelaagde regenwolken die geen bliksem produceren, en cumulonimbus, diepe stapelwolken die bliksem, donder en zware stortbuien genereren.

Een heldere lucht overdag lijkt blauw omdat zijn minuscule atmosferische moleculen en deeltjes selectief de korte blauwe golflengte van zichtbaar licht verstrooien. De waterdruppels en ijskristallen van een wolk, hoewel nog steeds minuscuul voor het blote oog, zijn groter dan die atmosferische deeltjes en verstrooien alle golflengten van zichtbaar licht, waardoor het heldere wit van een typische wolk.

Wolken die diep of hoog genoeg worden, zien er voor een waarnemer uit als grijze wolken omdat er minder licht hun basis bereikt: De witte toppen en zijkanten van de wolk verstrooien het grootste deel van het zonlicht, waardoor er minder naar binnen kan en bodem. Grotere waterdruppels zijn effectiever dan kleinere in het absorberen in plaats van verstrooien van zonlicht, en kunnen dus een donkerdere tint creëren. Een laag stratuswolken die de lucht bedekken - genaamd opacus – blokkeert ook van nature zonlicht en krijgt een grijze zweem.

Het is ook mogelijk dat wolken er donker uitzien, simpelweg omdat ze zich in de schaduw van een nabijgelegen wolk bevinden, of omdat de ondergaande zon alleen hun toppen verlicht. Uw positie als waarnemer ten opzichte van de wolk en de zon is ook op andere manieren van belang: als u zich tussen de zon en een hoge cumulus, de wolk lijkt oogverblindend wit, maar aan de andere kant zie je hem als grijs vanwege de geblokkeerde en verspreide stralen.

Zoals de bovenstaande discussie suggereert, betekent een wolk met een donkere bodem niet noodzakelijkerwijs een dreigende stortbui, hoewel degenen met een diep gekneusde grijze of zwartachtige onderkant zeker aandacht verdienen. Nimbuswolken krijgen hun intimiderende uiterlijk door de verstrooiing van zonlicht aan hun bovenloop en randen, en de absorptie van zonlicht door groot water druppeltjes, Nogmaals, die grotere druppeltjes absorberen meer zonlicht, dus een donker wordende wolk kan er een aangeven waarin waterdruppels zwaar genoeg worden om te beginnen vallen. Donkere onweerswolken werpen ook schaduwen: het 'aambeeld' van een volgroeide cumulonimbus kan bijvoorbeeld de achterrand van de wolk verhullen.

Een visuele aanwijzing om onderscheid te maken tussen de donkere wolk van uw tuinvariëteit die eenvoudig diep genoeg is om zonlicht te beperken transmissie en een echte regendragende wolk is de wazige basis van laatstgenoemde, gecreëerd door te vallen neerslag. Een grote donderkop kan ook een vage, zij het heldere, kroon vertonen, die het resultaat is van waterdruppels die op grote hoogte van de wolkentop in ijs veranderen.