ღრუბლის ფერი ძირითადად დამოკიდებულია სინათლის იმ ფერზე, რომელიც მას მიეწოდება. დედამიწის ბუნებრივი სინათლის წყარო მზეა, რომელიც „თეთრ“ სინათლეს გვაწვდის. თეთრი სინათლე მოიცავს ყველა იმ ფერს ხილულ სპექტრში, რომელიც ჩვენ მიერ აღქმული ფერების დიაპაზონია.

თითოეული ფერი ხილულ სპექტრში (ხილული სპექტრი არის სინათლის ის ნაწილი, რომელსაც ადამიანის თვალი აღიქვამს) წარმოადგენს ელექტრომაგნიტური ტალღების სხვადასხვა სიგრძეებს. ელექტრომაგნიტურ ტალღებში შედის რადიოტალღები, ინფრაწითელი გამოსხივება და ა.შ. (მათ შორის, ხილული სპექტრიც). ფერები მაშინ იცვლება, როდესაც ტალღის სიგრძე იზრდება იისფერიდან (ინდიგოს, ლურჯის, მწვანეს, ყვითლის, ნარინჯისფერისა და წითლის გავლით) მუქ წითლამდე.

როდესაც სინათლის ტალღის სიგრძე იზრდება, მისი ენერგია მცირდება. ეს ნიშნავს, რომ სინათლის ტალღებს, რომლებიც შეადგენენ იისფერს, ინდიგოსა და ლურჯს, უფრო მაღალი ენერგიები აქვთ, ვიდრე ყვითელს, ნარინჯისფერსა და წითელს.

მზის სინათლის ფერების დანახვის ერთ-ერთი გზა პრიზმაა. სინათლის სიჩქარის მოდული ოდნავ მცირდება, როდესაც ის პრიზმაში გაივლის, რაც მის ოდნავ გადახრას იწვევს. ამას რეფრაქცია, ან გარდატეხა ეწოდება. გარდატეხის გრადუსი თითოეული ტალღის ენერგიის დონესთან ერთად იცვლება.

ყველაზე დაბალი ენერგიის მქონე სინათლის ტალღები ყველაზე ნაკლებად გარდატყდებიან, ხოლო ყველაზე მაღალი ენერგიისა - პირიქით, ყველაზე მეტად.

საბოლოო შედეგი კი სინათლის დისპერსიაა ცისარტყელას ფერებად.

ცისარტყელა, ნაწილობრივ, მზის შუქის წვიმის წვეთში გარდატეხის შედეგია, რომელიც პრიზმის როლს ასრულებს.

მაიცა, თუ მზის შუქი თეთრია, ცა ლურჯი რატომ არის?

ჩვენს ატმოსფეროში არსებული აირების შემადგენელი ატომები და მოლეკულები ბევრად უფრო პატარაა, ვიდრე მზის სინათლის ტალღის სიგრძეები.

როდესაც სინათლის ტალღები ატმოსფეროში შემოდიან, ისინი ყველა მიმართულებით იფანტებიან ატომებთან და მოლეკულებთან შეჯახებების გამო. ამას რელეის მიმოფანტვა ეწოდება ლორდ რელეის პატივსაცემად.

ცის ფერი ყველა ტალღის სიგრძის მიმოფანტვის შედეგია. ეს მიმოფანტვა ტოლ ნაწილებად არ ხდება. უფრო მოკლე ტალღის სიგრძის მქონე სინათლე გარდატყდება.

მზის შუქის შემოსვლისას ატმოსფეროში, იისფერი შუქის დიდი ნაწილი პირველი იფანტება, ოღონდ ატმოსფეროს ძალიან მაღალ ადგილებში, ამიტომ მისი დანახვა შეუძლებელია. შემდეგი ინდიგოს ფერის სინათლის ტალღები იფანტება და მაღალი ადგილებიდან ჩანს. მისი დანახვა თვითმფრინავიდანაც შეგიძლიათ ჩვეულებრივ სიმაღლეზე ფრენისას.

შემდეგ კი, ლურჯი სინათლის ტალღები იფანტებიან 4-ჯერ უფრო მეტი ტემპით, ვიდრე წითელი სინათლისა. უფრო მოკლე ტალღის სიგრძის ლურჯი სინათლის მიმოფანტვა (ამას ემატება იისფერისა და ინდიგოს მიმოფანტვა) ბევრად აჭარბებს დანარჩენი ფერის ტალღის სიგრძეების მიმოფანტვას. აქედან გამომდინარე, ჩვენი თვალები ცას ლურჯ ფერად აღიქვამენ.

კაი, თუ ცა ლურჯია, ღრუბლები თეთრი რატომაა?

რელეის მიმოფანტვისგან განსხვავებით, სადაც სინათლის ტალღები ბევრად უფრო პატარაა, ვიდრე ატმოსფეროში არსებული აირები, ღრუბლების შემადგენელი წყლის წვეთები მზის სინათლის ტალღის სიგრძის მსგავსი ზომისაა. როდესაც წვეთები და სინათლის ტალღები ერთი ზომისაა, განსხვავებული მიმოფანტვა, სახელად „მაიეს მიმოფანტვა“, ხდება.

მაიეს მიმოფანტვა არ ასხვავებს ინდივიდუალურ ტალღის სიგრძის ფერებს და, აქედან გამომდინარე, ყველა ტალღის სიგრძეს ერთნაირად ფანტავს.

თუმცა, ღრუბლები ყოველთვის თეთრი არ არის, რადგან ატმოსფეროში არსებულმა ნისლმა და მტვერმა შეიძლება ისინი ყვითლად, ნარინჯისფრად ან წითლად გამოაჩინოს. ღრუბლის შესქელებასთან ერთად, მასში გამავალი მზის შუქი გაქრება ან დაიბლოკება, რაც ღრუბელს ნაცრისფერ შეფერილობას აძლევს. თუ პირდაპირი მზის სხივები არ ეცემა ღრუბელს, მან შეიძლება ცის შეფერილობა აირეკლოს და მოლურჯო გამოჩნდეს.

რელეი და მაიე

ერთ-ერთი ყველაზე თვალწარმტაცი ღრუბლები წარმოიქმნება მზის ჩასვლის ან ამოსვლისას, როდესაც ისინი კაშკაშა ყვითლად, ნარინჯისფრად ან წითლად იფერება. ეს ფერები რელეისა და მაიეს მიმოფანტვის შედეგია.

როცა სინათლე ატმოსფეროში გადის, მოკლე ტალღის სიგრძის ლურჯი ფერი მიმოიფანტება, შედეგად კი უფრო გრძელი ტალღები რჩება. აქედან გამომდინარე, მზის შუქის დომინანტი ფერის ნაცვლად ეს გრძელი ტალღის სიგრძის სინათლე ჩნდება.

აგრეთვე, როდესაც სინათლე ატმოსფეროში შემოდის, ყველაზე მეტად დედამიწის ზედაპირთან ახლოს გარდატყდება, სადაც ატმოსფერო ყველაზე სქელია. ეს კი სინათლის ტრაექტორიას ატმოსფეროში უფრო აგრძელებს და რელეის მიმოფანტვა უფრო მძლავრად ხდება.

როცა სინათლე აგრძელებს ატმოსფეროში მოძრაობას, ყვითელი ტალღის სიგრძე მიმოიფანტება, შედეგად კი ნარინჯისფერი ტალღის სიგრძე რჩება. ამ უკანასკნელის გაბნევას კი მოჰყვება წითელი ფერის დომინანტობა.

აქედან გამომდინარე, მზის ამოსვლისას და ჩასვლისას, ღრუბლის ფერი არის ის, რა ფერის სინათლესაც იღებს რელეის მიმოფანტვის შემდეგ. ჩვენ ვხედავთ მზის ფერს მაიეს მიმოფანტვის გამო, რომელიც ფანტავს ყველა დარჩენილი ფერის ტალღას თანაბრად.

ფერის აღქმა

ზოგჯერ, მზის პირდაპირი სხივების ქვეშ ღრუბლები ჩვეულებრივი ან მუქი ნაცრისფერი იქნება, ლურჯი ცის ან უფრო დიდი თეთრი ღრუბლების ფონზე. ამ ეფექტის ორი ძირითადი მიზეზი არსებობს:

1. ღრუბლები ნახევრად გამჭვირვალეა, რის გამოც ფონზე მყოფი ლურჯი ცა მოჩანს. ამის გამო მას უფრო მუქი გარეგნობა აქვს.
2. უფრო გავრცელებული მიზეზი არის ის, რომ კონტრასტი ფონსა (ლურჯი ცა ან სხვა ღრუბლები) და წინა ფონზე მყოფ ღრუბელს შორის ფარავს ჩვენს მხედველობას. ზოგადად, ჩვენი თვალები წინა ფონზე მყოფ ღრუბლებს მუქად აღიქვამენ, როდესაც ფონად ძალიან მაღალი სიკაშკაშეა.

მეორე მიზეზის გამო მზის ლაქები უფრო მუქი ჩანს, ვიდრე მზის ზედაპირი. მზის სიკაშკაშე დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და მზის ლაქების ტემპერატურა ბევრად დაბალია, ვიდრე მის გარშემო არსებული მზის ზედაპირი.

მზის ზედაპირთან შედარებით, მზის ლაქები საკმარისად მუქი ჩანს. თუმცა, მზის ლაქები ცალკე რომ ავიღოთ, ისინი მაინც იმდენად კაშკაშა იქნება, რომ შეუიარაღებელი თვალით მათი დაკვირვება შეუძლებელი იქნებოდა. ამ ორის სიკაშკაშეში კონტრასტი იწვევს მზის ლაქების მუქ გარეგნობას.