Закат в грязном воздухе — это не просто красивая картинка, а настоящая демонстрация физики прямо над головой. Когда Солнце опускается к горизонту, его свет проходит через гораздо более длинный слой атмосферы, и каждая пылинка в воздухе превращается в крошечную призму и фильтр, которые перестраивают видимый нами спектр.

В чистом небе рассеяние на молекулах газа сильнее всего выбивает из луча короткие волны, поэтому синий и зелёный свет уходит в стороны, а прямой солнечный диск становится всё более оранжевым и красным. Но стоит добавить плотный слой аэрозолей и пыли, как начинает доминировать другое рассеяние на более крупных частицах. Такие частицы меньше различают длины волн, но гораздо сильнее рассеивают свет в целом: фон тускнеет и теряет насыщенность, а самые длинные волны всё ещё проходят по прямой. Визуально это похоже на оптический эффект по краю: сначала из луча вымывается синий, затем в стороны уходит большая часть средних длин волн, и в прямом свете остаются в основном красный и густой оранжевый.

Дальше к этому добавляются вторичные эффекты, которые и создают «сонные» градиенты. Аэрозоли и мелкая пыль усиливают многократное рассеяние в нижних слоях атмосферы, поэтому часть красного и оранжевого света перенаправляется в окружающий небесный свод и смешивается с остаточным рассеянным синим, рождая пурпурные и фиолетовые оттенки. Частицы сульфатов и органические аэрозоли увеличивают оптическую толщу воздуха, верхняя часть неба темнеет, контраст возрастает, и цвета кажутся намного более насыщенными, чем на чистом ярком фоне. То, что выглядит нереальным, на самом деле всего лишь результат перераспределения солнечного излучения: по мере того как свет многократно сталкивается с частицами и «размазывается» в пространстве, наша зрительная система сводит эту сложную картину к одному гиперреалистичному кадру.