天空的颜色与大气污染.docx

文档介绍：天空的颜色与大气污染
　　在特别干净、未受污染的大气中，落日的颜色特点鲜亮。太阳是绚烂的黄色，同时邻近的天空呈现出橙色和黄色。当落日缓缓地消逝在地平线下面时，天空的颜色渐渐从橙色变为蓝色。即使太阳消逝以后，贴近地平线的云层仍会连续反射

天空的颜色与大气污染
　　在特别干净、未受污染的大气中，落日的颜色特点鲜亮。太阳是绚烂的黄色，同时邻近的天空呈现出橙色和黄色。当落日缓缓地消逝在地平线下面时，天空的颜色渐渐从橙色变为蓝色。即使太阳消逝以后，贴近地平线的云层仍会连续反射着太阳的光线。由于天空的蓝色和云层反射的红色太阳光融合在一起，所以较高天空中的薄云呈现出红紫色。几分钟后，天空布满了淡淡的蓝色，它的颜色渐渐加深，向高空延展。但在一个高度工业化的区域，当污染物以微粒的形式悬浮在空中时，天空的颜色就截然不同了。圆圆的太阳呈现出桔红色，同时天空一片暗红。红色明暗的不同反映着污染物的厚度。有时落日以后，两边的天空消失两道宽宽的颜色，地平线四周是暗红色的，而它的上方是暗蓝色。当污染非常严峻时，太阳看上去就像一只暗红色的圆盘。甚至在它到达地平线之前，它的颜色就会渐渐褪去。
　　为什么在干净的空气中太阳呈现出黄色，同时天空呈现出蓝色呢?在19世纪末期，英国物理学家瑞利在1871年首先对此作出了解释。在地球外表的人是透过经空气散射的太阳光来看天空的。在干净的、未受污染的大气中，大局部的散射是空气中的分子(主要是氧和氮分子)引起的，这些分子的大小比可见光的波长要小得多。瑞利理论指出，散射光强和波长的四次方成反比(Ｉ∝１／λ４)，在这种状况下，散射主要影响波长较短的光。由于蓝色位于光谱的后面，所以天空本身呈现出蓝色。太阳光直接穿透空气，在散射过程中它失去很多蓝色，所以太阳本身呈现出绚烂的黄色。


　　依据瑞利的理论，当光波波长削减时，散射的程度急剧加强。所以光波波长最短的紫色光应当散射，靛青、蓝色和绿色的光散射要少得多。那么为什么我们观察的是蓝天，而不是紫色和靛色的天空呢?原来当散射光穿过空气时，汲取使它丢失了很多能量，波长很短的紫光和靛光虽然在穿过空气时，散射很剧烈，但同时它们也被空气剧烈地汲取，阳光到达地面时，所剩的紫色和靛色的散射并不多。我们所目睹的天空颜色是光谱中蓝色四周颜色的混合色，它们呈现出来的就是蔚蓝天空的颜色。
　　除了散射外，太阳光还被空气中的臭氧分子和水蒸气所汲取。由于空气层散射和汲取的共同作用，最终到达地面的太阳光消耗了很多能量。正由于早晨和黄昏，太阳光经过空气的路程长，能量损失过多，所以我们可以观赏壮美日出和漂亮的日落风光。而在白天，阳光在大气中经过的路程短，它的能量损失少，这时用肉眼直视太阳会使人头晕目眩，是很危急的。
　　在太阳刚刚落山前，你会看到太阳圆盘的四周有一圈绚烂的红色光环。这个光环是太阳光被远大于空气分子的灰尘颗粒——通常它们是悬浮在地球四周空中的——折射的结果。这个光环看上去从太阳圆盘的中心向外延长了大约3倍。由于光环延长的角度取决于光波波长和微粒的大