Apesar de parecerem feitas de algodão, as nuvens são compostas praticamente por água em seus diferentes estados, dependendo da altitude em que se encontram.
Em altitudes mais elevadas, as nuvens podem ser formadas por cristais de gelo, vapor d’água, ar atmosférico e gotas d’água. Em atitudes intermediárias e baixas, as nuvens são compostas, praticamente, por gotas d’água.
As nuvens são compostas basicamente por água, seja na forma de gelo ou gotas pequenas. Essas gotas espalham e absorvem a luz que nelas incide. Dado o tamanho das gotas, o processo de espalhamento é chamado Mie. Em contraste com o espalhamento Rayleigh que dá a cor azul do céu, o espalhamento Mie não favorece as freqüências altas mas é mais ou menos independente da freqüência, por isso que a cor da nuvem depende da luz que nela chega, como explicado anteriormente. Luz de aurora ou por-do-sol são ricas em vermelho, as nuvens espalham e ficam com aquela cor maravilhosa; luz de sol a pino, mais azul e verde que no caso de sol nascente, o espalhamento mistura as componentes e temos nuvens brancas. Já a água e o gelo também absorvem um pouco de luz e quando as nuvens são muito espessas, como as de chuva (cúmulos e cúmulos-nimbo), além de espalhar a luz absorvem uma boa porção dela. Assim em vez de brancas parecem cinzas, com as mais variadas tonalidades. Por isso as nuvens mais escuras indicam chuva: a quantidade de água ali acumulada é grande e ela se torna instável. "Chacoalhou, cai".
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