القزحيات: ما هي؟

في مجال الأرصاد الجوية ، التقزح اللوني تحدث بسبب ظاهرة تعرف باسم التقزح اللوني. التقزح اللوني عبارة عن بقع غير منتظمة من الألوان في السحب بالقرب من الشمس أو حتى القمر. يمكن تفسير هذه الظاهرة الضوئية من خلال الهالة الجزئية أو غير الكاملة ، حيث يتم إنشاؤها بواسطة نفس عملية حيود الضوء مثل قطرات الماء.

في هذه المقالة سوف نخبرك بالتفصيل ما هي التقزح اللوني وما هي الجوانب التي لديها بصريا.

ما هو التقزح اللوني

تمنحنا حدود السحب وخيوطها الشفافة الدقيقة أحيانًا الفرصة لمراقبة عروض الألوان الجميلة. التقزح اللوني الجميل الذي يحدث عادة في السحب المتوسطة إلى المتوسطة الحجم بسبب ظاهرة حيود الضوء ، عندما يضرب إشعاع الشمس أو القمر بزاوية على عدد لا يحصى من قطرات الماء الصغيرة وبلورات الجليد ذات الحجم الموحد.

يتم توزيع التقزح اللوني بشكل غير منتظم في جميع أنحاء السحابة ، على الرغم من أن الأكثر شيوعًا هو أن الألوان مرتبة في نطاقات تشغل حواف السحابة ، على الرغم من أنها يمكن أن تظهر أيضًا على شكل نقاط. الألوان نقية للغاية ، وتمزج بمهارة وتحتل ظلال من اللون الأخضر والأرجواني من بين الألوان الأخرى في الطيف المرئي. في السحب المتوسطة ، غالبًا ما يتخذ التقزح اللوني ملمسًا لؤلئيًا. الغيوم ذات الألوان القزحية أكثر تكرارا مما كان يعتقد سابقا، على الرغم من التغاضي عن هذه الظاهرة البصرية في كثير من الأحيان. يساعد ارتداء النظارات الشمسية على رؤيتها ، خاصة إذا كان القرص الشمسي مغطى بالأشجار والمباني وما إلى ذلك. ومع ذلك ، في بعض الأحيان يكون اللون شديد الكثافة بحيث يصعب تجاهل هذه الظاهرة.

إذا كانت الشمس من موقعنا قريبة من الغيوم ، فإن مصدر الضوء القوي سيبهرنا ويمنعنا من رؤية اللون ما لم يكن لدينا النظارات الشمسية المذكورة أعلاه أو المرشح المناسب ، وفي هذه الحالة سنستسلم للعرض السحري للضوء و اللون. تختلف شدة الظلال المختلفة كثيرًا ، ترى أحيانًا مزيجًا مثاليًا من الألوان الزاهية والمشرقة جدًا.

يرجع التقزح اللوني إلى الانعكاسات المتعددة التي يمر بها الضوء عند اعتراض قطرات صغيرة من الماء فائق التبريد وبلورات الجليد التي تشكل السحب العالية والمتوسطة في المرجع. أحد مفاتيح هذه الظاهرة البصرية هو وجود نواقل مائية ذات حجم مشابه جدًا. ظاهرة التداخل هي المسؤولة عن فصل الألوان المختلفة عند الأطوال الموجية التي نلاحظها ، نقوم بتعديل الضوء الوارد بحيث يتم تضخيم الإشارة الناتجة في بعض المناطق وتخفيفها في مناطق أخرى.

لا يمكننا رؤية التقزح اللوني إلا عندما نكون في الزاوية اليمنى بالنسبة لمساحة السحابة التي ولّدتها. يمكن أن تحدث حالات مماثلة على أسطح بعض الأشياء اليومية ، مثل بقع الزيت ، أو فقاعات الصابون ، أو أجنحة بعض الفراشات والحشرات.

التأثيرات البصرية للتقزح اللوني

غلافنا الجوي هو مشهد مختلف تمثيلات الأرصاد الجوية ، وكثير منها ظواهر بصرية ، نتجت عن تفاعل ضوء الشمس مع قطرات الماء في الغلاف الجوي المجاور ، بحيث يكون مشهدنا ملونًا من خلال الانكسار. من بين هؤلاء ، يمكننا تسمية هالو ، قوس قزح ، ليلا ونهارا ، قزحي الألوان.

التقزح ، على وجه الخصوص ، يفتقر إلى التناسق الإكليلي ، والمعارض المنتشرة ، والبقع غير الكاملة من اللون في السحب أو خطوط من اللون حول الحواف. من الأرض ، على سبيل المثال ، يرى المراقبون أقواس قزح بدلاً من الهالة عندما تكون السحب صغيرة جدًا لتكوين حلقات إكليلية متناظرة ، أو عندما لا تكون الشمس أو القمر خلف السحابة مباشرة.

الغيوم قزحية الألوان هي نتيجة لانحراف ضوء الشمس من خلال قطرات الماء الصغيرة أو حتى بلورات الجليد الصغيرة التي تشكل هذه السحب ، والتي تحرف أشعة الشمس بشكل فردي. تخلق بلورات الجليد الأكبر هالات ناتجة عن الانكسار بدلاً من التقزح اللوني. كما أنها تختلف عن أقواس قزح التي تسببها الانكسار في قطرات أكبر للسبب نفسه. إذا كان جزء من السحابة يحتوي على قطرات أو بلورات بنفس الحجم ، فإن تراكم هذا التأثير يمكن أن يتسبب في اكتساب لونها.

غالبًا ما يتم الخلط بين هذه الظاهرة الجوية وقوس قزح ، في حين أنها في الواقع ظاهرة مختلفة تمامًا ، على الرغم من أنها تشكلت في نفس الظروف. يعتمد اللون المرئي في قوس قزح على حجم القطرة والزاوية التي يراها المراقب.

ألوان قزحي الألوان

عادة ما يكون اللون الأزرق الذي يشكل الحلقة الداخلية للتاج هو اللون السائد ، ولكن يمكن أيضًا رؤية اللونين الأحمر والأخضر. يزداد سطوع اللون مع توحيد عدد القطرات وحجمها. كما هو الحال مع التيجان ، تعطي القطرات الصغيرة أفضل النتائج البصرية.

تتضمن ألوان قوس قزح في الطيف المرئي جميع الألوان التي يمكن إنتاجها بطول موجة واحد من الضوء المرئي ، أي ألوان الطيف النقي أو أحادي اللون. الطيف المرئي لا يستنفد الألوان التي يمكن للبشر تمييزها. لا يمكن إعادة إنتاج الألوان غير المشبعة مثل التنوعات الوردية أو البنفسجية مثل اللون الأرجواني بطول موجة واحد.

على الرغم من أن الطيف مستمر ، لذلك لا توجد مسافة بيضاء بين لون وآخر ، يمكن استخدام النطاقات أعلاه كتقديرات. مثل أي شيء مضاء ، في هذه الحالة ، قطرات الماء المعلقة في الغلاف الجوي تمتص جزءًا من الموجات الكهرومغناطيسية وتعكس الباقي. يتم التقاط الموجات المنعكسة بواسطة العين وتفسيرها في الدماغ على أنها ألوان مختلفة وفقًا للأطوال الموجية المقابلة ، ويعد قوس قزح أحد أفضل الأمثلة المعروفة لهذا النوع من الظاهرة البصرية.

الغيوم مواتية للتقزح اللوني

ولكي تحدث هذه الظاهرة ، بالإضافة إلى حدوث الضوء وقطرات المطر ، يلزم وجود عامل سحابة موات ، وفي هذه الحالة توفر الغيوم المرتفعة أو السحب المرتفعة أفضل الظروف للتقزح اللوني. من الجدير بالذكر أن قزحي الألوان الشمسية له ألوان أكثر حيوية، ولكن شدة الضوء في كثير من الأحيان تمنعهم من الرؤية. في المقابل ، ينتج ضوء القمر ألوانًا أفتح ، على الرغم من سهولة التمييز بينها.

في غلافنا الجوي ، يمكن أن تحدث هذه الظاهرة أيضًا في مواقف أخرى ، بالإضافة إلى عوامل أخرى ، مثل الكواكب التي تتركها الطائرات. يمكن أن تنتج تأثيرات الصواريخ في الغلاف الجوي العلوي ، من بين أشياء أخرى ، تأثيرات دراماتيكية ورائعة للغاية.

عندما يسافر صاروخ عبر الغلاف الجوي العلوي ، يتبلور بخار الماء من عادمه ليشكل بلورات ثلجية صغيرة. تحيد البلورات أشعة الشمس الصاعدة لإنتاج ألوان قزحية. هناك أيضًا تشكيل سحابة مشابه جدًا للتقزح اللوني ، السحب الستراتوسفيرية القطبية ، والمعروفة أيضًا باسم غيوم اللؤلؤ أو غيوم أم اللؤلؤ ، وهي سحب من ألوان الباستيل الزاهية.

إنها مكونة من بلورات جليدية صغيرة تتشكل على ارتفاع يتراوح بين 15 و 30 كيلومترًا عند درجات حرارة حوالي -50 درجة مئوية. تعمل بلورات الجليد الخاصة به كمحفزات لغازات الدفيئة المنبعثة من الهباء الجوي.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن التقزح اللوني وخصائصه.