“快看!太阳变成蓝色的了!”3月28日,北京某公园一位小朋友指着天空中的太阳说。
抬头一看,昏黄色的天空中,太阳和其周围都呈现出了一片蓝色的光芒,和平时的景象完全不同,蓝太阳真的出现了!
这是今年的又一场比较强烈的沙尘暴天气,相对而言,今年的沙尘暴天气比有点频繁,在3月中旬经历了一场覆盖我国北方和东北地区的大型沙尘暴之后,3月27和28日,又一场大规模的沙尘暴席卷我国北方和东北地区,就在今天,北方和东北地区的朋友又和沙尘暴亲密接触,空气中弥漫着黄色的沙尘,土腥味儿扑鼻而来,抬头望向天空昏黄的太阳,一看不对呀,怎么变成蓝色的了?
我们都知道在太阳光是白色的,但在其光线不太强的时候,看上去通常会呈现出黄色、橙色或红色的光,为什么在沙尘天气中会呈现出蓝色呢?
其实这是在浮尘天气下太阳光在空气中发生“米氏散射”造成的,米氏散射是大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射,由大气中的烟雾、尘埃、小水滴及气溶胶等微粒引起,因为太阳光中的红色和橙色光波的波长和这些微粒的直径更近似,所以当空气中的烟雾、尘埃、小水滴和气溶胶等微粒较多的时候,太阳光中的大部分红色和橙色光波就会发生米氏散射,这样太阳光中的红色光就不容易看到了,但是太阳光中的波长较短的蓝色光波却基本不受影响,仍然能被我们看到,所以太阳光看上去就是蓝色的了。
实际上不仅是在沙尘暴天气中才会出现蓝色的太阳光,在雾天、雾霾天、以及烟雾和烟尘较多的情况下,太阳光看上去都会呈现出蓝色。
不仅是在地球上,火星上的太阳看上去也大多呈现出蓝色,这主要是因为火星大气层中二氧化碳比较多,而且经常刮红色的沙尘暴,二氧化碳分子比较大,所以都容易吸收红色光,因此火星上的天空大都呈现出橙红色,但是太阳及其周围的光辉看上去却是蓝色的,特别是在早晨和傍晚的时候,火星上的太阳都会呈现出蓝色。
上下图均为火星探测器拍摄的火星上日落的情景。
那么为什么在地球上太阳光在早晨和傍晚又会呈现出黄色、橙色或者红色呢?就连旁边的云彩也会变成橙色或者红色的云霞,这又是怎么回事呢?其实是因为光线发生“瑞利散射”的缘故。
在每天的正午时分,太阳光近乎直射照射在地面上,只要穿过数百公里厚的大气层就能照射到地面上,而且角度也不容易发生折射,所以太阳光是正常的颜色,波长较短的蓝光很容易闪射在空气中,所以天空也呈现出蓝色。
但在日落或日出时,太阳光很大的角度偏射入大气层中,是要走过很长的路程,才能来到我们的眼前,而在穿透密度不同的大气层中又会发生折射,这导致太阳光中的波长较短的蓝光等大都被散射了,只剩下黄色、红色或橙色的光有穿透力,照在某些物体上就会呈现出红色,太阳本身看上去看上去也会出现这些颜色,而太阳光照射在白色的云层上也会将其染成红色和橙色,所以就会出现红色的朝霞或者晚霞了。
参考资料:
《澎湃新闻》3月28日文章《时隔13天北京再现沙尘暴,沙尘主要起源于蒙古国》
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