先找出导致这种现象的原因我们对早晨和傍晚的太阳相当熟悉夕阳是早上还是晚上,而且印象深刻,有时的太阳更是染红了整片天空!而恰好这种现象发生在日出或日落,都在地平线附近,但是这只是太阳的本领吗?
你仔细回想下有没有发现过离地平线很近又大又红的月亮?事实证明,不仅仅是太阳,就连光线的搬运工月亮也有这样的本领。即使在城市的大气环境中也是如此!下面这张照片更充分的展示了月亮颜色的变化!
这是怎么回事呢?我刚才强调了两点问题:
变成红色不是太阳或月亮独特的本领,说明这和光源没有关系,对吧!
不管是月亮还是太阳,变成红色的时候,它们有一个共同点,就是都处在地平线附近!
我们没有在头顶见过红色的太阳或月亮吧!综合以上几点,我们就来看看,在地平线处和高处太阳和月亮有什么不同,到底是什么因素导致了颜色的变化!上图看到了什么?在高处和地平线处唯一的区别就是穿过大气的厚度不同!那么我们已经找到原因了!是地球的大气层惹的祸!
那么我们的大气层到底干了什么?答案很简单,地球大气会散射光线,并且对不同波长的光有不同的散射作用。大气层更善于散射蓝光,这意味着蓝光很容易就分散在天空中。但是红光就更容易穿过大气层,这就是为什么地平线上的太阳或月亮看起来更红:更多的蓝光被散射,而红光大部分通过大气层被我们看到。这也解释为什么天空是蓝色的!
下面张照片是在500米高空拍摄的日落之后的天空
但还有一个巨大的影响,你可能已经想到了。当太阳直射在头顶,或者太阳稍微远离地平线时,大气就没有那么强的散射作用了。
因为地球非常大,直径13000公里,但是地球的大气层非常稀薄。事实上,对流层(呼吸的地方)包含了地球80%的空气,平均只向上延伸17公里。所以和地球比起来相当薄!
穿过17公里的空气对光线来说没有多大的影响,其中约84%的光线都会顺利通过。但是当出现在太阳或月亮出现在地平线的时候,光穿过的大气层要厚的多。
以月球为例:当月球在上空时,光线只需要经过17公里的对流层,但是当月亮在地平线上时,光线就要穿过465公里的对流层!这么厚的大气不仅能驱散大部分蓝光,还能驱散来自月球的99%的光!
所以,基本上只有红灯才能通过。同样的现象不仅解释了为什么日落时天空看起来是红色的,也解释了为什么月食时月亮看起来是红色的!因为唯一通过的光是那一点点红光,它穿过地球的大气层,照射到月球上:
所以经常有小伙伴会问:我拿着手电筒往天空照,光线能穿到哪?我觉得手电筒那么弱的光,想穿过大气都费劲,我建议用红光!你觉得呢!