许多人在看到白云时，会下意识认为“白云的颜色是它本身自带的”，甚至有人认为云是“由白色气体组成的棉花团”。这种误解源于日常经验的直觉联想：比如棉花是白色，所以云也类似。但实际上，白云为什么是白色的与云的物理成分毫无关系——云的本质是水蒸气凝结形成的小水滴或冰晶，而水本身是无色透明的。
另一个误区是认为“云反射地面颜色”。有人曾提出：“城市上空的云更白，因为地面建筑反光强。”但根据气象卫星观测数据，云层颜色与地面环境并无直接关联。例如，撒哈拉沙漠上空的白云与太平洋上空的云层颜色差异不足1%（NASA，2022）。
要理解白云为什么是白色的，必须从光的散射现象入手。太阳光包含多种颜色的可见光（波长约400-700纳米），当光线穿过云层中的水滴时，会发生“米氏散射”（Mie Scattering）。与瑞利散射（使天空呈蓝色）不同，米氏散射对各个波长的光均匀散射，最终混合成白色。
案例：实验室模拟显示，当光束穿过直径1-100微米的水滴（接近云中水滴尺寸）时，散射光颜色随水滴大小变化。水滴直径超过10微米时，散射光趋向白色（《大气物理学》，2019）。
云层的厚度会显著改变人眼对颜色的判断。薄云（如卷云）因透光率高，可能呈现灰白色；而厚云（如积雨云）因光线被多次散射，反而显得更白。
数据佐证：根据欧洲气象局统计，当云层垂直厚度超过300米时，阳光穿透率低于20%，此时人眼感知的云层白度提升40%以上。例如，积雨云的厚度可达数千米，其顶部在阳光直射下呈现耀眼的亮白色。
云中水滴的直径通常在5-100微米之间。当水滴直径接近或大于光的波长时，散射效率达到峰值。根据美国国家大气研究中心的实验，直径20微米的水滴对白光的综合散射效率为97%，而直径小于1微米的雾滴散射效率仅为63%，这解释了为何雾常呈灰白色。
对比案例：火山喷发后形成的硫酸盐气溶胶云（水滴直径约0.5微米）会呈现蓝灰色，与普通白云形成鲜明对比。
综合上述原理，白云为什么是白色的可总结为三点：
1. 均匀散射：米氏散射使所有波长的光混合成白色；
2. 厚度加成：足够厚的云层增强散射效果；
3. 水滴尺寸：最佳直径范围（10-50微米）实现高散射效率。
值得注意的是，云的白色并非“绝对纯净”。在日出日落时，阳光斜射导致蓝光被大气层过滤，云可能呈现橙红色——但这并不改变其本质散射机制。通过科学视角观察自然现象，我们不仅能破除误区，还能更深刻地理解世界的运行规律。
