비구름은 왜 하얀 구름보다 어두울까요?

햇빛에는 빨강부터 보라까지 여러 색이 섞여 있어요. 구름 물방울은 지름이 대략 0.01mm 안팎으로, 눈에 보이는 빛의 파장보다 훨씬 커요. 이렇게 큰 알갱이는 모든 색 빛을 거의 똑같이 흩뜨리고, 고르게 섞인 빛은 우리 눈에 하얗게 보여요.

맑은 하늘이 파란 건 반대 경우예요. 공기 분자는 빛의 파장보다 훨씬 작아서 파란빛을 다른 색보다 더 세게 흩뜨려요. 그래서 파란 하늘을 배경으로 하얀 구름이 또렷하게 떠 보이는 거예요.

비구름은 보통 몇 킬로미터나 될 만큼 두껍고 물방울도 빽빽해요. 햇빛은 구름 속에서 물방울에 부딪혀 방향을 바꾸기를 수없이 되풀이하는데, 그중 많은 빛이 위나 옆으로 빠져나가요. 땅에서 올려다보는 구름 바닥까지 내려오는 빛이 적으니 회색이나 먹빛으로 보이는 거예요. 비가 내리기 직전에는 바닥 근처 물방울이 커져서 빛을 흩뜨리기보다 더 많이 흡수하기도 해요.

같은 비구름도 비행기에서 내려다보면 윗면은 눈부시게 하얘요. 구름 색이 바뀐 게 아니라, 햇빛이 들어오는 쪽에서 보느냐 그 반대쪽에서 보느냐의 차이예요.

짙은 회색 구름은 그만큼 물이 많이 모였다는 뜻이라 비를 몰고 오는 일이 많아요. 하지만 늘 그렇지는 않아요. 둘레가 아주 밝은 하늘이나 하얀 구름이면 그 앞의 구름이 실제보다 어둡게 느껴지기도 하고, 얇은 구름 너머로 하늘이 비쳐 칙칙해 보이기도 해요. 반대로 두꺼운 구름이라도 물방울이 빗방울만큼 자라지 못하면 비는 내리지 않아요.

구름 이름에도 이런 관찰이 담겨 있어요. 1803년 영국의 루크 하워드는 구름을 나누면서 비를 내리는 구름에 라틴어 nimbus를 붙였고, 지금도 쓰는 난층운(nimbostratus)과 적란운(cumulonimbus)이라는 이름이 여기서 이어졌어요. 구름 색과 함께 바닥이 낮고 넓게 퍼졌는지 보면 비를 짐작하기가 더 쉬워요.