地理科普

【上知天文】多变的天空颜色

发布时间:2025-01-07 16:08:00 浏览量:

大气的散射有三种:瑞利散射、米散射和无选择性散射。瑞利散射指当光照到直径比光波长小很多的粒子时,光向四面八方散射,光的波长越短,散射强度越大(散射强度和波长的四次方成反比)。米散射指当光照到直径跟光波长相当,或是比光波长还要大的粒子(烟雾、液滴、尘埃)时,光主要沿着原本行进的方向散射。无选择性散射指大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射,此时散射强度与波长无关,任何波长的散射强度相同。

在晴朗白天,空中较粗微粒比较少,以瑞利散射为主,米散射少。波长越短瑞利散射越强,在大气分子的强烈散射作用下,蓝色光被散射至弥漫天空,天空即呈现蔚蓝色。而紫光虽然波长较蓝光更短,散射较激烈,能量也较高,但因人眼对蓝色的敏感度远大于紫色,所以天空看起来仍是蓝色。人所见的太阳光因为多为直射光而非散射光,这个混合光呈现白色——波长较长的红黄色光与波长较短的蓝绿色光(少量被散射了)的混合。



朝霞和晚霞的形成也与瑞利散射有关,当日落或日出时,太阳几乎在我们视线的正前方,此时太阳光在大气中要走相对很长的路程,我们所看到的直射光中的波长较短,蓝光大量都被散射了,只剩下红橙色的光。因此日出日落时太阳附近呈现红色,而云也因为反射太阳光而呈现红色,但天空仍然是蓝色的。


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整理:闫琼月,北京师范大学弘文书院2022级地理科学专业