Сабаби кабуд будани осмон
Осмони кабуд як манзараи ҳаррӯза аст, ки мо аксар вақт онро нодида мегирем. Аммо, дар паси ин осмони зебои кабуд як падидаи ҷолиб ва хеле мураккаби физикӣ пинҳон аст. Чаро осмон кабуд аст? Барои фаҳмидани ин падида, мо бояд мафҳумҳои асосии физикаи атмосфера, парокандагии рӯшноӣ ва таъсири мутақобилаи нури офтоб ва атмосфераи Заминро омӯзем.
Нури офтоб ва спектри рангӣ
Нури офтоб ба чашмони мо сафед менамояд, аммо дар асл он аз рангҳои зиёде иборат аст, ки дар спектри рӯшноӣ дида мешаванд. Ин спектр аз рангҳои рангинкамон иборат аст: сурх, норанҷӣ, зард, сабз, кабуд, индиго ва бунафш. Ҳар як ранг дар спектр дарозии мавҷи гуногун дорад, аз тақрибан 700 нанометр барои сурх то тақрибан 400 нанометр барои бунафш.
Вақте ки нури офтоб ба атмосфераи Замин ворид мешавад, он бо молекулаҳо ва зарраҳои хурди атмосфера ҳамкорӣ мекунад. Ин падида боиси тағйир ёфтани ранги осмон вобаста ба вақти рӯз ва шароит мегардад. Парокандагии Рейли калиди фаҳмидани он аст, ки чаро осмон одатан кабуд ба назар мерасад.
Парокандашавии Рейли
Парокандагии Рейлей падидаи парокандашавии нур аз ҷониби зарраҳои хеле хурдтар аз дарозии мавҷи худи нур аст. Ин таъсир ба номи барон Ҷон Вилям Стратт, ки бештар бо номи Лорд Рейлей, физики англис, ки ин падидаро бори аввал дар охири асри 19 шарҳ дода буд, номгузорӣ шудааст.
Дар парокандагии Рейлей, шиддати нури пароканда ба қувваи чоруми дарозии мавҷи нур мутаносиб аст. Ин маънои онро дорад, ки нури дорои дарозии мавҷҳои кӯтоҳтар (масалан, кабуд ва бунафш) нисбат ба нури дорои дарозии мавҷҳои дарозтар (масалан, сурх ва норанҷӣ) бештар пароканда аст.
Гарчанде ки нури бунафш нисбат ба нури кабуд бештар пароканда аст, чашми инсон ба нури кабуд ва сабз ҳассостар аст. Аз ин рӯ, ҳарчанд нури бунафш дар осмон бештар пароканда аст, осмон ба мо кабуд менамояд.
Атмосфераи Замин
Атмосфераи Замин аз газҳои гуногун, аз ҷумла нитроген (тақрибан 78%) ва оксиген (тақрибан 21%) иборат аст. Он инчунин дорои аргон, гази карбон, неон ва якчанд газҳои дигар дар миқдори камтар мебошад. Ин зарраҳо дар парокандашавии нур нақш мебозанд.
Вақте ки нури офтоб ба атмосфера ворид мешавад, дарозии мавҷҳои кӯтоҳи он аз ҷониби молекулаҳои газ ба ҳама самтҳо пароканда мешаванд. Нури кабуд, ки мавҷи кӯтоҳтар дорад, нисбат ба нури сурх, ки мавҷи дарозтар дорад, самараноктар пароканда мешавад. Аз ин рӯ, вақте ки мо ба осмон нигоҳ мекунем, осмонеро мебинем, ки аз ҳама самтҳо бо нури кабуд пароканда шудааст.
Аммо, вақте ки офтоб дар уфуқ аст, масалан, ҳангоми тулӯи офтоб ё ғуруби офтоб, нури он бояд аз қабати ғафси атмосфера гузарад. Нури кабуд барвақттар ба ҳама самтҳо пароканда мешавад ва ба чашмони мо намерасад. Баръакс, нури дорои дарозии мавҷҳои дарозтар, ба монанди сурх ва норанҷӣ, ба мисли нури кабуд шадид пароканда намешавад ва ба чашмони мо мерасад, аз ин рӯ мо офтобро ҳамчун норанҷӣ ё сурх мебинем.
Ифлосшавӣ ва таъсири он ба ранги осмон
Илова бар зарраҳои газшакли табиӣ дар атмосфера, ифлоскунандаҳои гуногун низ метавонанд ба ранги осмон таъсир расонанд. Ифлоскунандаҳо ба монанди дуд, чанг ва зарраҳои аэрозол метавонанд боиси парокандагии Mie шаванд, ки аз парокандагии Рейлей фарқ мекунад, зеро он зарраҳоеро дар бар мегирад, ки андозаи онҳо ба дарозии мавҷи нури пароканда монанд аст.
Парокандагии Мие вобастагии қавии мавҷ надорад, аз ин рӯ ҳамаи рангҳо тақрибан баробар парокандаанд. Ин метавонад осмонро сафед ё хокистарӣ нишон диҳад. Дар шаҳрҳое, ки сатҳи баланди ифлосшавии ҳаво доранд, мо аксар вақт мебинем, ки осмон нисбат ба минтақаҳои тозаи деҳот хиратар ва камтар кабуд ба назар мерасад.
Илова бар ин, ифлосшавии ҳаво метавонад падидаҳои дигарро низ ба монанди борони кислотаӣ ва смоги фотохимиявӣ ба вуҷуд орад, ки на танҳо ба ранги осмон, балки ба сифати ҳаво ва саломатии инсон низ таъсир мерасонанд.
Тағйироти мавсимӣ ва макони ҷуғрофӣ
Тағйироти мавсимӣ инчунин ба ранги осмон таъсир мерасонанд. Дар тобистон, ҳаво тозатар ва хушктар мешавад, ки ин парокандагии Рейлиро самараноктар мекунад ва осмон кабуди равшантар ба назар мерасад. Дар айни замон, дар мавсимҳои боронгарӣ ё зимистон, намӣ ва абрҳо аксар вақт осмонро пинҳон мекунанд ва онро каме хиратар ё хокистаррангтар менамоянд.
Мавқеи ҷуғрофӣ низ ба ранги осмон таъсир мерасонад. Дар минтақаҳои қутбӣ, шамолҳои сахт ва ҳавои тоза аксар вақт осмони қутбиро хеле кабуд ва соф мегардонанд. Баръакс, дар минтақаҳои наздик ба экватор, осмон метавонад аз сабаби намӣ баланд ва пайдоиши зуд-зуди абрҳо сафедтар ё хокистаррангтар ба назар расад.
Хулоса
Осмоне, ки мо ҳар рӯз мебинем, аз сабаби парокандагии Рейлей кабуд ба назар мерасад, ки як падидаи физикӣ аст, ки дар он нури дорои дарозии мавҷҳои кӯтоҳтар, ба монанди кабуд, аз ҷониби зарраҳои хурди атмосфера қавитар пароканда мешавад. Чашмони мо нисбат ба нури бунафш ба нури кабуд ҳассостаранд, аз ин рӯ осмон кабуд ба назар мерасад, ҳарчанд нури бунафш низ бештар пароканда аст.
Илова бар ин, омилҳои гуногуни дигар, аз қабили ифлосшавии ҳаво, фаслҳо ва ҷойгиршавии ҷуғрофӣ, низ дар муайян кардани ранги осмон нақш мебозанд. Бо дарки ин падидаҳо, мо метавонем зебоии зоҳиран содда, вале бениҳоят мураккаби табиатро беҳтар дарк кунем.
Пас, вақте ки шумо дар рӯзи соф ба осмони кабуд менигаред, дар хотир доред, ки дар паси ин зебоии намоён илми ҷолибе ниҳон аст. Коинот пур аз асрор аст ва осмони кабуд танҳо яке аз падидаҳои зиёде аст, ки интизори омӯзиш ва дарк ҳастанд.
