Mengapa awan berwarna putih, biru dan hitam ?

 Pernahkah Anda mengamati awan, bagaimana warnanya ?

Awan merupakan uap air yang melayang di udara, pada hari yang cerah awan berwarna putih sedangkan saat mendung tinggi dasar awan berubah kehitaman/ abu-abu. Sementara itu awan cirus, apabila tekena cahaya diseja hari akan berwarna kuning keemasan. Mengapa awan berubah warna?

 Mengapa awan berwarna putih?

Cahaya matahari yang sampai ke bumi sebenarnya memiliki panjang spektrum gelombang yang berbeda-beda. Cahaya matahari ini megalami peristiwa penguraian cahaya polikromatik (putih) menjadi cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu )  saat melewati prisma. Saat gelombang cahaya matahari memasuki atmosfer dan bertemu dengan awan, maka kristal-kristal es awan yang cukup besar menghamburkan cahaya visible tersebut kesegala arah. Sehingga awan hanya menyerap sedikit warna visible  dan membuat berjuta-juta butir air di awan tampak putih.

awan memantulkan cahaya visible matahari sehingga berwana putih
Courtesy:  weather.gov.hk

Mengapa Awan berwarna Gelap atau Abu-Abu?

Ketika awan tumbuh bertambah tebal, cahaya matahari yang dipantulkan lebih banyak dari pada cahaya yang melewati awan. Semakin sedikit cahaya yang mencapai bagaian dasar awan, semakin sedikit cahaya yang di pantulkan ke segala arah di dasar awan, sehingga dasar awan tampak ke abu-abuan. Terlebih lagi, saat butir-butir air di dasar awan bertambah besar (katakanlah sebelum jatuh sebagai hujan), pemantulan cahaya menjadi tidak efektif, sementara penyerapan cahaya menjadi lebih efektif.  Dengan demikian, untuk awan tebal kebayakan sinar matahari dipantulkan atau di serap dari pada mencapai dasar awan.  Dengan sedikit cahaya sampai di dasar awan, awan terlihat abu-abu atau gelap. 

Dasar awan  tampak gelap
courtesy of T.C. Lee, Hong Kong Observatory

  Mengapa awan berwarna orange/ merah saat senja hari?

Karena ukuran molekul udara dan partikel di atmosfer sebanding dengan panjang selombang cahaya tampak, sinar matahari di hamburkan dengan penghamburan Rayleigh dimana biru atau ungu muda (dengan panjang gelombang pendek) lebih cenderung tersebar dibanding cahaya merah atau orange.  Penghamburan Reyleigh ini bersifat selektif . Saat senja hari, ketika sinar matahari melewati  lapisan atmosfer yang tebal dan partikel debu, warna biru dihamburkan oleh penghamburan Rayleig, dan meninggalkan warna merah ke kuningan/orange.  Awan akan memantulkan sinar merah yang tidak dihamburkan ini, menimbulkan awan yang berwarna kuning ke emasan. Karena bumi berbentuk bulat, maka awan pada ketinggian berbeda akan berubah warna pada waktu berbeda, Mula-mulanya awan rendah kemudian awan menengah, dan terakhir awan tinggi. 

Hubungan antara posisi matahari dan ketinggian awan
courtesy of weather.gov.hk

Pada malam hari, awan tipis akan berwarna putih dibawah sinar bulan. Sementara awan tebal akan berwarnan kekuningan karena dasar awan memantulkan sinar dari cahaya di perkotaan.

Sumber :

http://belajardariapa.blogspot.co.id/2014/12/mengapa-awan-berwarna-putih-gelap-merah.html