В безоблачный полдень небо кажется голубым, а горизонт, затянутый дымом, при том же Солнце и той же физике может светиться красным или даже фиолетовым. Разница только в том, с чем сталкивается свет по пути через атмосферу и какие длины волн «выбиваются» первыми.
В чистом воздухе основное рассеяние обеспечивают крошечные молекулы газов. Для рассеяния Рэлея характерна сильная зависимость от длины волны — примерно как обратная величина длины волны в четвертой степени. Короткие синие и фиолетовые волны рассеиваются гораздо сильнее, чем красные: они перенаправляются по всему небу, тогда как более длинные волны летят почти прямо от Солнца. Особенности восприятия цвета человеческим глазом смещают впечатление в сторону синего, поэтому небесный свод выглядит голубым, а насыщенные красные тона на закатах появляются лишь ненадолго, когда свет проходит особенно длинный путь в атмосфере.
Во время мощных извержений вулканов или сильных лесных пожаров состав атмосферы резко меняется. Крупные частицы пепла и дыма переводят картину к рассеянию Ми, которое гораздо слабее зависит от длины волны и сильнее выражено по направлению. Когда солнечный свет проходит через толстые слои таких частиц, короткие волны либо высекаются из прямого луча рассеянием, либо поглощаются красителями в сажевых частицах. В результирующем потоке начинают преобладать красные и оранжевые оттенки. Многократное переотражение и рассеяние между частицами может подмешивать остаточный синий к этому красному сиянию, и тогда небо окрашивается в яркие пурпурные или фиолетовые полосы — хотя сами уравнения переноса излучения при этом остаются прежними.
loading...