云天探秘

蔚蓝的天空
“蓝蓝的天上白云飘，白云下面马儿跑。挥动鞭儿响四方，百鸟齐飞翔。”每当听到这美妙动人的歌声，就不免令我们对美丽的大草原心驰神往。然而，这如画的风景，却只有生活在地球上的人们才可以看到。仰望晴朗的天空，一片湛蓝。特别是骤雨过后，碧空如洗，更呈现出澄澈而绚丽的蔚蓝颜色。如果你有机会乘坐宇宙飞船离开地球，从遥远的太空嘹望我们的故乡，就会发现地球外面笼罩着一层半透明的、蔚蓝色的薄幕。这层薄幕，犹如一层神秘的面纱，将我们的地球装扮得美丽异常。
蔚蓝的天空，洁白的云朵，艳丽的霞光。绚烂的彩虹，难道这是大气分子本身固有的颜色吗？
不是。大气分子本身并无颜色，蓝天并不蓝，白云本不白，红霞也不红。它们之所以呈现出五彩缤纷的颜色，完全是“大气魔术师”的杰作。
比方蓝天的蓝色，乃是因为太阳光线进入地球大气层后，太阳光中波长*短的蓝色光线被大气分子强烈散射形成的。
大气层厚厚地包围着地球，但随着离地高度的上升，其密度越来越小，蓝色散射光的强度也越来越弱，于是天色便逐渐由蓝变紫，由紫变黑。
在没有大气层的宇宙空间，太阳、月亮和星星会同时在黑色天穹上光芒四射，遥看我们的地球故乡，便呈现出“黑天蓝地”的奇观。科学研究证明：大气中除了大气分子外，还有由水汽凝结而成的水滴和冰晶组成的云雾，它们的直径比大气分子大很多，但对太阳光中各种波长光线的散射强度却一样，因而云雾便呈现出洁白或乳白的颜色，这就是“白云本不白”的原因。一年四季，我们看到的天空颜色不尽相同，冬季的天色往往比夏季的天色蓝，这是因为夏季天空中小水滴和其他大直径固体微粒即气象学中所说的气溶胶比较多的缘故，因而天色泛白；而冬季由于空气干燥，水滴大部分蒸发消失，天色便显得格外湛蓝。当然，我们还常常注意到，即使是晴朗的天空，却往往是天边的颜色泛白，而天顶的颜色较蓝，原来这是因为从地平线方向进入我们眼中的光线经过了厚厚的大气层，使气溶胶的散射造成的白色比天顶强的缘故。同样道理，当太阳两沉或旭日东升之际，由于太阳光通过了天边厚厚的大气层，波长较短的蓝紫光线被散射得消失殆尽，只有红黄色光线能到达我们的眼睛，因而才有了“红霞满天”的景观。
从这里可以看出，容易透过大气中的分子和悬浮微粒的，是那些波长较长的光，而难以透过去而被散射的光则是那些波长较短的光。在太阳光谱中，紫、蓝、青等颜色的光波长较短，很容易被大气分子和微粒所散射，故透射力较弱。而红、橙、黄等颜色的光波长较长，透射力很强，对大气中的分子和微粒满不在乎，能继续保持原来的前进方向。这样一来，光波便被分离了，分离的结果，以短波长为主的蓝色光留到了大气中，于是，深邃的天空，便呈现出了蔚蓝的颜色。
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