Por que as nuvens ficam escuras em tempo de chuva?

Quando está para chover, ou quando está chovendo, e principalmente quando é uma chuva forte, as nuvens parecem escuras, mas na verdade as nuvens não "ficam escuras" em si, mas na verdade tem ausência de luz na sua parte inferior.

As nuvens são formadas de vapor, e por isso, mais chuva significa mais vapor, e quanto mais vapor, maior será a nuvem.

Quando uma nuvem fica muito grande, ela fica muito densa, e a luz solar não consegue chegar ao outro lado.

Segue o exemplo a baixo:
Pode-se perceber que a parte acima da nuvem ainda está claro, mas abaixo da nuvem está escuro porque a nuvem é tão alta que a luz solar não conesgue atravessar a nuvem até sua parte inferior, parecendo assim, para aqueles que estão abaixo dela, que ela ficou escura.

Por que o céu é azul? Ou não é?

Quando você observa o céu durante à noite, ele é negro, e as estrelas e a Lua formam pontos de luz no escuro.
Então como é que, durante o dia, ele não continua negro, e com o Sol aparecendo apenas como mais um ponto de luz? Por que o céu fica azul claro (ele não é azul) e as estrelas desaparecem durante o dia?

Primeiramente, o Sol é uma fonte de luz extremamente brilhante, e a Lua apenas reflete parte dessa luminosidade.

A luz azul tem uma frequência (ciclos de onda por segundo) que é muito próximo da frequência de ressonância dos átomos, ao contrário da luz vermelha. Logo a luz azul movimenta os elétrons nas camadas atômicas da molécula com muito mais facilidade que a vermelha. Isso provoca um ligeiro atraso na luz azul que é re-emitida em todas as direções, esse processo é chamado de dispersão de Rayleigh, e faz com que a luz se espalhe ao passar através de partículas com diâmetro igual a um décimo do comprimento da onda da luz.
A luz solar é composta de luz de todas as diferentes cores, mas devido aos elementos presentes na nossa atmosfera, a cor azul é espalhada de maneira muito mais eficiente do que as outras.

Conclusão: O céu fica azul devido ao ângulo do Sol em relação a Terra, mas dependendo do seu ângulo irá refletir cores diferentes, por isso há cores tão apreciadas no nascer e no pôr do Sol, pois o Sol está em um ângulo que sua luz reflete outras cores através das partículas de nitrogênio e oxigênio presentes na atmosfera.

Um raio cai duas vezes no mesmo lugar?

Os raios caem duas vezes no mesmo lugar? Para responder isso precisamos entender antes como são formados os raios.
Raios são uma descarga elétrica luminosa que pode ser entre duas nuvens ou até mesmo entre o solo e as nuvens. Os mesmos são formados quando há muito atrito entre as moléculas suspensas no ar (principalmente H2O de nuvens carregadas) formando cargas positivas e/ou negativas.

Como as nuvens estão carregadas, essa energia tem que ser dissipada de alguma forma e isso é feio através de uma descarga elétrica.

Existem três tipos de raios. Os raios entre nuvens, nuvem-solo e solo-nuvem.
Os raios entre nuvens são chamados assim porque quando uma nuvem está mais carregada positivamente e outra negativamente, havendo assim uma diferença de potencial (ddp) onde as cargas negativas, sendo mais leves, saem em direção das cargas positivas, caracterizando assim um raio. Esse tipo de raio são os mais freqüentes, entretanto mais difíceis de serem estudados devido a distância em que eles ocorrem.
Dentre os dois tipos de raios que interagem com o solo, aproximadamente 99,9% são do tipo nuvem-solo, ou seja, a descarga elétrica sai da nuvem em direção ao solo. O que acontece é bem parecido com o tipo entre nuvens. Uma nuvem carregada negativamente e o solo carregado positivamente oferecem uma diferença de potencial fazendo com que as cargas negativas saiam da nuvem em direção ao solo.
Já o tipo solo-nuvem é raro, cerca de 0,01%, e ocorre, em sua maioria, em locais altos como montanhas. Nesse caso o solo está carregado negativamente o a nuvem positivamente.

Por essas trocas de descargas elétricas serem tão rápidas, fazem com que o ar ao seu redor fique iluminado (relâmpago) e ao aquecer o ar que está em volta provoca um estrondo (trovão).

Como a velocidade da luz (luz do relâmpago), aproximadamente 300.000 km/s é bem maior que a do som (trovão), cerca de 340,29 m/s, a luz chega em seus olhos antes que o som em seus ouvidos.

Conclusão: Cargas positivas e negativas sempre procuram um equilibrio, e como a negativa é mais fraca ela acaba sendo puxada pela carga positiva, e assim formando os raios.

Então, um raio cai duas vezes no mesmo lugar?

Sim, e é até mais provável, já que o local pode, provavelmente, ser propício a ter cargas muito grandes.

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