Vì sao mây mưa trông tối hơn mây trắng?

Ánh nắng chứa nhiều màu, từ đỏ đến tím. Giọt nước trong mây có đường kính khoảng 0,01 mm, lớn hơn nhiều so với bước sóng của ánh sáng nhìn thấy. Những hạt lớn như vậy tán xạ mọi màu ánh sáng gần như đều nhau, và ánh sáng hòa trộn đều như thế hiện ra màu trắng trong mắt chúng ta.

Bầu trời quang xanh là trường hợp ngược lại. Phân tử không khí nhỏ hơn bước sóng ánh sáng rất nhiều, nên chúng tán xạ ánh sáng xanh mạnh hơn các màu khác. Vì vậy mây trắng nổi bật rõ nét trên nền trời xanh.

Mây mưa thường dày tới vài kilômét và chứa rất nhiều giọt nước dày đặc. Trong mây, ánh nắng va vào các giọt nước và đổi hướng hết lần này đến lần khác, rồi phần lớn thoát ra phía trên hoặc hai bên. Rất ít ánh sáng xuống được tới đáy mây mà ta nhìn thấy từ mặt đất, nên nó trông xám hoặc gần như đen. Ngay trước khi mưa, các giọt nước gần đáy mây lớn lên và hấp thụ ánh sáng nhiều hơn là tán xạ.

Nhìn từ máy bay xuống, mặt trên của chính đám mây mưa ấy lại trắng chói. Màu mây không hề thay đổi; khác biệt chỉ nằm ở chỗ bạn nhìn từ phía ánh nắng chiếu vào hay từ phía đối diện.

Mây xám đậm cho thấy đã có rất nhiều nước tụ lại, nên thường mang theo mưa. Nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Khi bầu trời hay những đám mây trắng xung quanh rất sáng, đám mây phía trước có thể trông tối hơn thực tế, và mây mỏng cũng có thể trông xỉn màu khi bầu trời phía sau lộ qua. Ngược lại, ngay cả mây dày cũng không mưa nếu các giọt nước không lớn được bằng hạt mưa.

Tên gọi của mây cũng phản ánh những quan sát này. Năm 1803, nhà khoa học người Anh Luke Howard khi phân loại mây đã đặt cho loại mây gây mưa từ tiếng Latinh nimbus, và từ đó có những tên vẫn dùng đến nay là mây vũ tầng (nimbostratus) và mây vũ tích (cumulonimbus). Ngoài màu mây, nếu để ý xem đáy mây có thấp và trải rộng không, bạn sẽ dễ đoán trời sắp mưa hơn.