لماذا لون الثلج أبيض؟
لماذا يكون الثلج أبيض اللون إذا كان الماء صافيًا؟ يدرك معظمنا أن الماء، في شكله النقي، عديم اللون. تسمح الشوائب مثل الطين الموجود في النهر للمياه باتخاذ ألوان أخرى متعددة.
يمكن أن يتخذ الثلج ألوانًا أخرى أيضًا، اعتمادًا على ظروف معينة. على سبيل المثال، يمكن أن يأخذ لون الثلج، عند ضغطه، صبغة زرقاء. وهذا أمر شائع في الجليد الأزرق للأنهار الجليدية. ومع ذلك، غالبًا ما يظهر الثلج باللون الأبيض، ويخبرنا العلم بالسبب.
ألوان متنوعة من الثلج
الأزرق والأبيض ليسا اللونين الوحيدين للثلج أو الجليد. يمكن أن تنمو الطحالب على الثلج، مما يجعلها تبدو أكثر حمراء أو برتقالية أو خضراء.
الشوائب الموجودة في الثلج ستجعله يبدو بلون مختلف، مثل الأصفر أو البني. يمكن للأوساخ والحطام بالقرب من الطريق أن تجعل الثلج يبدو باللون الرمادي أو الأسود.
إقرأ أيضاً… ما هو الثلج الجاف؟
تحليل بلورة الثلج
إن فهم الخصائص الفيزيائية للثلج والجليد يساعدنا على فهم لون الثلج. الثلج عبارة عن بلورات ثلجية صغيرة ملتصقة ببعضها البعض. إذا نظرت إلى بلورة ثلجية واحدة بمفردها، فسترى أنها صافية، لكن الثلج مختلف.
عندما يتشكل الثلج، تتراكم مئات من بلورات الجليد الصغيرة لتشكل رقاقات الثلج التي نعرفها. تشكل طبقات الثلج الموجودة على الأرض في الغالب مجالًا هوائيًا، حيث يملأ الكثير من الهواء الجيوب الموجودة بين رقاقات الثلج الرقيقة.
خصائص الضوء والثلج
الضوء المنعكس هو سبب رؤيتنا للثلج في المقام الأول. يتكون الضوء المرئي من الشمس من سلسلة من الأطوال الموجية للضوء التي تفسرها أعيننا على أنها أشكال وألوان مختلفة.
عندما يضرب الضوء شيئًا ما، يتم امتصاص أطوال موجية مختلفة أو تنعكس مرة أخرى إلى أعيننا. فعندما تتساقط الثلوج عبر الغلاف الجوي لتصل إلى الأرض، ينعكس الضوء عن سطح بلورات الجليد، التي لها أوجه أو “أوجه” متعددة.
بعض الضوء الذي يسقط على الثلج يتناثر بالتساوي إلى جميع الألوان الطيفية، وبما أن الضوء الأبيض يتكون من جميع الألوان في الطيف المرئي، فإن أعيننا ترى رقاقات الثلج البيضاء.
لا أحد يرى ندفة ثلج واحدة في كل مرة. عادة، نرى ملايين ضخمة من رقاقات الثلج تغطي الأرض. عندما يضرب الضوء الثلج على الأرض، هناك العديد من المواقع التي ينعكس فيها الضوء بحيث لا يتم امتصاص أو انعكاس أي طول موجي بشكل ثابت.
ولذلك، فإن معظم الضوء الأبيض الناتج عن اصطدام الشمس بالثلج سوف ينعكس مرة أخرى كضوء أبيض، لذلك فإننا ندرك وجود ثلج أبيض على الأرض أيضًا.
الثلج عبارة عن بلورات ثلجية صغيرة، والجليد شفاف، وليس شفافًا مثل زجاج النافذة. لا يمكن للضوء أن يمر عبر الجليد بسهولة، ويغير اتجاهاته أو ينعكس عن زوايا الأسطح الداخلية.
ونظرًا لأن الضوء يرتد ذهابًا وإيابًا داخل البلورة، ينعكس بعض الضوء ويتم امتصاص البعض الآخر. إن ملايين بلورات الجليد التي ترتد وتعكس وتمتص الضوء في طبقة من الثلج تؤدي إلى أرض محايدة.
وهذا يعني أنه لا يوجد تفضيل لامتصاص أو انعكاس أحد جانبي الطيف المرئي (الأحمر) أو الجانب الآخر (البنفسجي)، وكل هذا الارتداد يضاف إلى اللون الأبيض.
إقرأ أيضاً… متى سيكون العصر الجليدي القادم على كوكبنا؟
لون الأنهار الجليدية
جبال من الجليد تتشكل عن طريق تراكم الثلوج وضغطها، وغالبًا ما تبدو الأنهار الجليدية باللون الأزرق وليس الأبيض. في حين أن الثلوج المتراكمة تحتوي على الكثير من الهواء الذي يفصل بين رقاقات الثلج، فإن الأنهار الجليدية مختلفة لأن الجليد الجليدي ليس مثل الثلج.
تتراكم رقاقات الثلج وتتجمع معًا لتشكل طبقة صلبة ومتحركة من الجليد. يتم ضغط الكثير من الهواء من طبقة الجليد.
ينحني الضوء عندما يدخل طبقات الجليد العميقة، مما يتسبب في امتصاص المزيد والمزيد من الطرف الأحمر من الطيف.
عندما يتم امتصاص الأطوال الموجية الحمراء، تصبح الأطوال الموجية الزرقاء متاحة أكثر للانعكاس على عينيك. وهكذا، فإن لون الجليد الجليدي سوف يظهر بعد ذلك باللون الأزرق.
