Felhőárnyék és fényszóródás

A felvételt Chris Cassidy NASA űrhajós 2020. július 19-én készítette, amint az ISS az Arab-félsziget felett átrepült a nappalt az éjszakától elválasztó határvonalon. Az Earth Observatory által bemutatott fotón megfigyelhetjük a zivatarfelhők ellapult üllőjét: ez annak köszönhető, hogy a magasba tornyosuló felhő beleütközik a troposzféra felső határába, a tropopauzába, ahol aztán szétterül – ezt innen a felszínről is jól megfigyelhetjük egy távoli zivatarfelhő esetében.

A felhők üllői az alacsonyan álló Nap megvilágításában hosszú árnyakat vetnek, ezeket krepuszkuláris sugárnak, vagy alkonyati sugárnak hívjuk, és szintén olyan jelenség, amelyet a felszínről is megfigyelhetünk, napkelte vagy napnyugta idején. E sugarak egyenesek és párhuzamosak, amint a felvételen is jól láthatjuk, azonban a földfelszínről a perspektívahatás miatt legyezőszerűen szétterülőnek látjuk őket. Míg a világűrből egyértelmű, hogy a felhők vetik az árnyéksávokat, itt lenn a Földön nem mindig látjuk ezeket, mert a horizont alatt lehetnek, így akár távoli hegycsúcs, akár távoli felhő is létrehozhat efféle látványt.

A felhők Nap irányába eső pereme rózsás árnyalatban tündököl, ezt a légkör egészen apró, a fény hullámhosszával összevethető méretű részecskéin szóródó fénynek köszönhetjük, (hasonlóan az égbolt egészének kékségéhez) a napkelte-napnyugta vörössége is a Rayleigh-szóródás eredménye. Amikor napkelte és napnyugta idején a napfény kis szögben érkezik, sokkal vastagabb légrétegen kell áthatolnia, s így a szóródás is erőteljesebb.

A felhő fehérsége is fényszóródás eredménye, ám ez esetben a fény hullámhosszánál jóval nagyobb pára- illetve jégszemcsék nem választják szét a fény színeit, hanem fehérnek mutatkoznak.