А вы любуетесь рассветами и закатами? Причины, по которым небо меняет цвет во время этих явлений
Вы когда-нибудь наблюдали за восходом и заходом солнца? Зрелище поистине завораживающее. Картина рождения светила меняется в зависимости от погодных условий, наличия облаков или тумана. Небо окрашивается в ярко-красные, розовые и пурпурные цвета. Точно так же, завершая свой дневной путь, солнце прячется за горизонт, и снова облака словно пылают огнем. Если вам интересны причины, по которым небо меняет цвет во время этих явлений, читайте эту статью дальше.
Почему закаты отличаются цветом?
В природе существует такой эффект, как «полыхающий» закат или рассвет. Что служит предпосылкой для такого окраса неба? А происходит это из-за того, что в атмосфере находится во взвешенном состоянии пыль, частицы которой более крупные, чем молекулы воздуха. В таком случае преломленные лучи превращают закат или рассвет в красное зарево. Из это следует неутешительный вывод: воздух не такой чистый, как нам кажется.
Но зарево не всегда обусловлено загрязненной атмосферой. В природе возникают и безобидные явления, которые сопровождают алую зарю. Например, взвешенные частички соли и водяного пара создают над гладью моря закат ярко-красного света. Такое явление можно наблюдать с берега.
Влияние извергающихся вулканов
Находящиеся в воздухе пыль и пепел после извержения вулканов разносятся ветром. На протяжении длительного времени в областях, отдаленных от места извержения вулкана, можно наблюдать невероятной красоты красно-оранжевые закаты. Примерами этого явления могут служить живописные закаты в северном полушарии земли после извержения вулканов Эль0Чичон в 1982 году и Пинатубо в 1991 году.
В первые дни после извержения вулкана атмосфера настолько наполнена пылью и загрязняющими веществами, что даже красный свет не пробивается сквозь эту пылевую завесу. В этом случае кажется, что солнечный диск исчезает, не достигнув горизонта.
Особенности возникновения рассвета и заката
Со школьной скамьи мы знаем, что свет, который входит в атмосферу планеты — белый, то есть на самом деле содержит все оттенки. Молекулы воздуха разбивают свет на волны разной длины. Подтверждением этому служит радуга после дождя, когда происходит преломление лучей разной длины в капельках воды.
Цвета, которые мы видим при рассвете или закате, зависят от пути света и чувствительности наших глаз. Создается определенный оптический эффект освещения солнечными лучами земной поверхности и небосвода.
Днем, когда солнце высоко в небе, его лучи проходят «короткий путь» до земли. Они не успевают рассеиваться, поэтому очень яркие и слепящие. Небо в этот момент мы видим голубым. Вечером солнечным лучам нужно проходить «длинный путь», ведь они падают на землю под углом, а не отвесно. Короткие волны синего спектра рассеиваются, поэтому мы их не видим. Зато отлично видим оттенки красного спектра, обладающего максимальной длиной волны. Только длинные волны способны «пробиться», не рассеявшись в земной атмосфере, когда из зенита солнце опускается к горизонту.
Во время заката и восхода можно наблюдать небо всех цветов радуги — не одновременно, конечно. Возможен фиолетовый, желтый, оранжевый, даже зеленый оттенок. Все зависит от погоды, чистоты воздуха и угла наклона планеты.
Влияние облаков
Облака, находящиеся в небе, делают рассвет и закат более красивым и захватывающим. Они ловят разноцветные лучи на восходе или заходе солнца, преломляя их.
Я живу на окраине города. Из выходящих на восток окон моей квартиры я ежедневно наблюдаю восход солнца. Он на самом деле разный. Все зависит от погодных условий и времени года. Дело в том, что справа от моего дома находится море, которое также влияет на то, каким быть рассвету.
Когда-то меня заинтересовал вопрос, почему солнечный рассвет окрашен красно-оранжевым в то время, когда земля покрыта туманом? Все дело в том, что первые лучи восходящего солнца скользят по поверхности земли, покрытой плотным туманом, и пробиваются через чрезвычайно сильную влажность. Происходит поглощение основной части спектра. Человек может увидеть только только красный и оранжевый свет.
Источник
Почему в полдень Солнце белое, а во время восхода и захода солнца красное?
Солнце часто выглядит красным, особенно когда оно встает или садится, потому что именно тогда солнечный свет должен проходить через большую часть атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя.
Странно, как солнце, которое обычно изображается желтым в школьных учебниках, принимает так много других цветов всего за 24 часа.
Когда оно поднимается над горизонтом, оно обычно имеет красный оттенок. Когда оно поднимается выше по небу, оно теряет эту красноту и становится все более ярким, в конце концов, кажется ослепительно белым в полдень. Конечно, днем солнечный свет настолько яркий, что нельзя (и не следует) смотреть на солнце напрямую, но если наблюдать его через защитные очки, то оно будет казаться белым. Затем, когда оно заходит, оно приобретает красноватый оттенок.
В этой статье мы обсудим, почему солнце кажется красноватым во время заката и восхода солнца, но белым в полдень.
Солнечный свет и атмосфера Земли
Атмосфера Земли состоит из нескольких газов, водяного пара и частиц пыли. Преимущества наличия этого защитного газового слоя, окружающего нашу планету, слишком много, чтобы перечислять — он поддерживает все формы жизни на Земле, предоставляя газы, необходимые для биохимических процессов, защищает жителей планеты, защищая их от вредных солнечных лучей (при этом удерживая его тепло, что является бонусом) и отражают почти всех неприятных захватчиков (неодушевленных) из космоса.
Большинство космических объектов сгорают при входе в атмосферу нашей планеты.
Помимо обеспечения этих важнейших ресурсов, которые обеспечивают выживание всех форм жизни на Земле, атмосфера также вызывает некоторые интересные явления, такие как течение ветра, синий цвет неба и различные цвета солнца в разное время суток.
Почему во время восхода солнца солнце кажется красным?
Солнечный свет, как известно, представляет собой комбинацию различных форм электромагнитного излучения. Вам знаком термин «электромагнитное излучение»?
Определенно должен, потому что именно благодаря специфическому типу электромагнитного излучения (видимому свету) вы даже можете прочитать эту статью!
Радиоволны (используются в смартфонах и всех устройствах беспроводной связи), инфракрасное излучение (используются в очках ночного видения и телевизионных пультах), рентгеновские лучи (используются в области медицины и здравоохранения) и гамма-лучи (связанные с ядерной энергетикой) — все это примеры электромагнитного излучения.
Как упоминалось ранее, солнечный свет состоит из электромагнитного излучения. Хотя Солнце испускает ВСЕ виды электромагнитного излучения, большая часть солнечного света состоит из видимого света, ультрафиолетовых лучей и инфракрасных лучей (тепла).
Вы можете вспомнить, как читали в школьном классе по естествознанию, что солнечный свет чисто белый, потому что он представляет собой комбинацию всех семи цветов радуги, каждая из которых имеет разную длину волны.
Когда солнечный свет (состоящий из цветов с разной длиной волны) достигает нашей планеты и попадает в атмосферу, частицы, присутствующие в последней, имеют тенденцию рассеивать свет с более короткой длиной волны (а именно, синий и фиолетовый), пропуская при этом цвета с более длинной длиной волны (например, красный, желтый и оранжевый).
Поскольку волны более красной длины от небесных тел (таких, как солнце или луна) проникают в слои нашей атмосферы лучше, чем другие цвета, солнце выглядит красным, если смотреть вблизи горизонта.
Обратите внимание на красноватый оттенок восходящего солнца.
И почему солнце выглядит особенно красным, когда оно заходит или восходит?
Потому что во время заката или восхода солнца солнечный свет должен пройти через максимальное количество атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя. Из-за этого солнечный свет рассеивает больше синего света, из-за чего солнце становится более красным, когда оно встает или садится.
Фактически, естественное явление, известное как Рэлеевское рассеяние (названное в честь британского физика лорда Рэлея), диктует, что более короткие длины волн (синий) света рассеиваются легче, чем более длинные (красные).
Вот почему небо кажется голубым, а солнце — или иногда даже луна — красным или оранжевым.
Почему в полдень солнце кажется белым?
Тот же принцип применим и в этом случае. Когда Солнце находится прямо над головой, оно должно пройти через наименьшее количество атмосферы, чтобы достичь глаз наблюдателя на поверхности Земли. Это означает, что у него нет возможности столкнуться с таким количеством составляющих частиц атмосферы.
Когда солнце находится прямо над головой, оно приобретает ярко-белый оттенок.
Благодаря этому все цвета солнечного света почти с одинаковой интенсивностью достигают глаз наблюдателя; сочетание всех этих длин волн придает солнцу ослепительно белый оттенок (который НЕ следует наблюдать невооруженным глазом).
В заключение следует отметить, что Солнце кажется красным, потому что красный свет проникает в атмосферу более эффективно, чем другие цвета, именно поэтому те небесные тела, которые видны с Земли, имеют красновато-оранжевый оттенок, в зависимости от времени суток и их места на небе!
Источник
Почему небо синее, а закат красный?
Мир вокруг нас полон удивительных чудес, но мы нередко не обращаем на них внимания. Восхищаясь чистой голубизной весеннего неба или яркими красками заката, мы даже не задумываемся о том, почему небо меняет цвет с изменением времени суток.
Мы привыкли к яркой синеве в погожий солнечный день и к тому, что осенью небосвод становится мглисто-серым, теряя свои яркие краски. Но если спросить современного человека о том, почему так происходит, то подавляющее большинство из нас, когда-то вооруженных школьными знаниями физики, вряд ли смогут дать ответ на этот простой вопрос. Между тем, в объяснении нет ничего сложного.
Что такое цвет?
Из школьного курса физики нам должно быть известно, что различия в цветовом восприятии предметов зависят от длины световой волны. Наш глаз способен различать только довольно узкий диапазон волнового излучения, причем наиболее короткими являются волны синего цвета, а наиболее длинными – красного. Между этими двумя основными цветами лежит вся наша палитра цветового восприятия, выраженная волновым излучением в разных диапазонах.
Белый солнечный луч на самом деле состоит из волн всех цветовых диапазонов, в чем легко убедиться, пропустив его через стеклянную призму – этот школьный опыт вы наверняка помните. Для того, чтобы запомнить последовательность изменения длин волн, т.е. последовательность цветов спектра дневного света, придумана забавная фраза про охотника, которую каждый из нас выучил в школе: Каждый Охотник Желает Знать и т.д.
Поскольку красные световые волны наиболее длинные, то они меньше других подвержены рассеиванию при прохождении через атмосферу. Поэтому когда нужно визуально выделить какой-то предмет, используют преимущественно красный цвет, хорошо различимый издалека в любую погоду.
Поэтому запрещающий сигнал светофора или любой другой световой сигнал предупреждения об опасности – это красный, а не зеленый или синий цвет.
Почему на закате небо становится красным?
В вечерние часы перед закатом солнечные лучи падают на поверхность земли под углом, а не прямо. Им приходится преодолевать гораздо более толстый слой атмосферы, чем в дневное время, когда поверхность земли освещается прямыми лучами Солнца.
В это время атмосфера выполняет роль цветового фильтра, который рассеивает лучи практически всего видимого диапазона, кроме красных – наиболее длинных и поэтому наиболее устойчивых к помехам. Все остальные световые волны либо рассеиваются, либо поглощаются частицами водяных паров и пыли, присутствующими в атмосфере.
Чем ниже опускается Солнце по отношению к горизонту, тем более толстый слой атмосферы приходится преодолевать световым лучам. Поэтому их цвет все больше смещается в сторону красной части спектра. С этим явлением связана народная примета, говорящая о том, что красный закат предвещает сильный ветер на следующий день.
Ветер зарождается в высоких слоях атмосферы и на большом удалении от наблюдателя. Косые солнечные лучи высвечивают наметившуюся зону атмосферного излучения, в которой намного больше пыли и паров, чем в спокойной атмосфере. Поэтому перед ветреным днем мы видим особенно красный, яркий закат.
Почему днем небо голубое?
Различиями в длине световых волн объясняется и чистая синева дневного неба. При падении солнечных лучей прямо на поверхность земли преодолеваемый ими слой атмосферы имеет наименьшую толщину.
Рассеяние световых волн происходит при их столкновении с молекулами газов, составляющих воздух, и в этой ситуации наиболее устойчивым оказывается коротковолновой световой диапазон, т.е. синие и фиолетовые световые волны. В погожий безветренный день небо приобретает удивительную глубину и синеву. Но почему мы тогда видим синий, а не фиолетовый цвет неба?
Дело в том, что клетки человеческого глаза, отвечающие за цветовосприятие, намного лучше воспринимают синий, чем фиолетовый цвет. Все же фиолетовый слишком близок к границе диапазона восприятия.
Вот почему небо мы видим ярко-синим, если в атмосфере отсутствуют рассеивающие компоненты, кроме молекул воздуха. Когда в атмосфере появляется достаточно большое количество пыли – например, жарким летом в городе – небо будто выцветает, теряя свою яркую синеву.
Серое небо непогоды
Теперь понятно, почему осеннее ненастье и зимняя слякоть делают небо беспросветно серым. Большое количество водяных паров в атмосфере приводят к рассеиванию всех без исключения компонентов белого светового луча. Световые лучи дробятся в мельчайших капельках и молекулах воды, теряя свое направление и смешиваясь по всему диапазону спектра.
Поэтому до поверхности доходят световые лучи, будто пропущенные через гигантский рассеивающий плафон. Мы воспринимаем это явление как серовато-белый цвет неба. Стоит удалить влагу из атмосферы, как небосвод вновь становится ярко-синим.
Источник