Яркость

(Раздел 2.1.2.1)

Яркость облака определяется светом, который отражается, рассеивается и передается частицами, из которых оно состоит. Этот свет чаще всего поступает напрямую от светила (Солнце, Луна или звезды) или из неба, но также он может поступать и с поверхности земли, особенно в случае отражения солнечного или лунного света водоемами, ледяными или снежными полями.

Яркость облака может изменяться под воздействием мглы. Находясь между наблюдателем и облаком, мгла (в зависимости от ее толщины и направления падающего света) может снижать или усиливать яркость облака. Мгла также снижает контрастность, позволяющую определять форму, структуру и текстуру облака. Яркость также может изменяться под воздействием оптических явлений, таких как гало, радуги, короны, глории и т. д.

Днем яркость облаков достаточно высока, что позволяет без труда наблюдать за ними. Лунной ночью облака видны в том случае, если луна освещена более, чем на одну четверть. В более темных фазах яркости луны недостаточно, и дальние облака, особенно тонкие, не видны. Безлунной ночью облака обычно невидимы, но иногда об их присутствии можно догадаться по затемнению звезд (учитывая, что звезды у горизонта может застилать мгла), полярного сияния, зодиакального света и т. д.

Облака видны ночью там, где есть достаточно сильное искусственное освещение. Над крупными городами облака можно заметить, если они оказываются подсвечены с земли. Искусственно подсвеченный слой облаков может служить ярким фоном, на котором становятся заметны фрагменты более низких облаков.

При освещении сзади облака с низкой непрозрачностью его яркость достигает максимума, если смотреть в направлении светила. По мере отклонения от светила яркость снижается, причем чем тоньше облако, тем быстрее. Облака с большей оптической толщиной (величина, определяющая способность облака предотвращать прохождение света) демонстрируют лишь незначительное снижение яркости по мере отклонения от светила. При еще большей толщине и непрозрачности становится невозможным определить даже расположение светила. Когда солнце или луна скрыты плотным отдельным облаком, его края становятся ярко подсвечены, а вокруг него могут быть заметны озаренные светом полоски, перемежающиеся затененными полосами.

Зачастую разные части слоя облаков имеют разную оптическую толщину, поэтому светило может быть заметно сквозь лишь через его отдельные участки. Оптическая толщина и яркость слоя облаков может значительно меняться со временем из-за их движения, особенно на коротких угловых расстояниях от солнца или луны.

В случае однородного и достаточно непрозрачного слоя облаков светило может быть заметно только около зенита, а ближе к горизонту совсем закрываться облаками. Достаточно непрозрачные слои облаков иногда демонстрируют максимальную яркость в зените, когда солнце или луна находятся на малой высоте.

Свет, отраженный от облака к наблюдателю, достигает максимальной силы, когда облако находится прямо напротив светила. Яркость сильнее в том случае, если на линии прямой видимости облако обладает большой плотностью и толщиной. Достаточно плотное и глубокое облако окрашено в оттенки серого с относительно четко обозначенными границами, и чем больше освещение направлено по касательной, тем шире диапазон оттенков.

Наконец, существуют заметные отличия в яркости облаков, состоящих из капелек воды и кристаллов льда. Облака, состоящие из кристаллов льда, обычно более прозрачны, чем состоящие из капелек воды, из-за их толщины и пространственной разреженности частиц льда. Тем не менее встречаются облака, состоящие из кристаллов льда, которые собираются в плотные группы, и концентрация частиц льда в них может быть высокой. При освещении снизу такие облака имеют явно выраженное затенение, но в отраженном свете они имеют ярко-белый цвет.