Каковы причины красного заката?

Причины красного заката: рэлеевское рассеяние света

Красочные вечерние пейзажи всегда привлекают внимание человека. Основные причины красного заката заключаются в изменении пути солнечных лучей через воздушную оболочку Земли. Понимание этого физического процесса помогает оценить уникальное природное явление и узнать больше об оптических свойствах нашей атмосферы.

Каковы основные причины красного заката?

Красный закат возникает из-за физического закона рэлеевского рассеяния света в атмосфере Земли. Когда солнце опускается к горизонту, длинные световые волны проходят сквозь толстый слой воздуха, а короткие рассеиваются.

Давайте будем честны - большинство из нас забывает школьный курс физики сразу после выпускного. Я сам долгое время думал, что солнце просто меняет температуру к вечеру, остывая после жаркого дня. Потребовалось время, чтобы осознать всю масштабность этой оптической иллюзии. На закате свету приходится преодолевать путь, который примерно в 30-40 раз длиннее, чем в полдень. Это колоссальная разница.

Когда лучи пробиваются сквозь такую толщу, короткие синие и фиолетовые волны спектра рассеиваются молекулами воздуха и теряются по пути. До глаз наблюдателя доходят только длинные волны - красные, оранжевые и желтые. Они буквально выживают в этой атмосферной полосе препятствий.

Сложно разобраться в физических терминах рэлеевского рассеяния света?

Все гораздо проще, чем кажется. Представьте атмосферу как огромное сито. Синие волны короткие и прыгучие - они застревают в молекулах воздуха и разлетаются в разные стороны. Красные волны длинные и ленивые. Они проходят сквозь это сито почти без препятствий.

Но есть один совершенно неочевидный фактор, который большинство людей упускает из виду при наблюдении за небом - я подробно расскажу о нем в следующем разделе про влияние микрочастиц.

Как именно пыль и влага в воздухе влияют на насыщенность цвета

За день нижние слои атмосферы накапливают пыль, капли воды, частицы дыма или морскую соль. Чем больше таких микрочастиц в воздухе к вечеру, тем насыщеннее и краснее становится оттенок заката. Это правило работает безотказно.

Вот тот самый неочевидный фактор, о котором я упоминал ранее: грязный воздух делает закаты красивее. Многие считают, что идеальный закат бывает только в экологически чистых местах вдали от цивилизации. Но на самом деле - и это может прозвучать странно - самый чистый горный воздух дает лишь бледные желтые тона. Именно рэлеевское рассеяние света закат и смог мегаполисов создают те самые глубокие кроваво-красные шедевры на небе.

Исторически, после крупных извержений вулканов плотность аэрозольных частиц в стратосфере возрастает примерно на 60-80 процентов. Результат? Пылающие закаты невероятной красоты наблюдаются по всей планете на долгие месяцы. Иногда природа создает искусство из хаоса.

Сравнение цветов неба: Полдень против Заката

Полдень (Солнце в зените)

• Доминирует рассеяние коротких (синих) волн во все стороны
• Слабое, так как слой атмосферы тонкий
• Ярко-голубой или синий
• Минимальный, лучи падают почти отвесно

Закат (Солнце у горизонта)

• Синие волны полностью поглощаются, проходят только длинные
• Огромное, пыль и влага работают как плотный цветовой фильтр
• Красный, оранжевый, желтый
• Максимальный, лучи идут по касательной к поверхности

Охота за идеальным кадром в Санкт-Петербурге

Иван, пейзажный фотограф из Санкт-Петербурга, три недели пытался снять огненно-красный закат над Финским заливом. Он выходил на съемку после холодных и ясных дней, ожидая идеальной видимости для своих фотографий.

Первая попытка обернулась полным разочарованием. Небо оставалось бледно-желтым, а затем просто быстро посерело. Он мерз на пронизывающем ветру по два часа, но нужной богатой палитры так и не появлялось.

Прорыв случился, когда он прочитал статью по метеорологии. Иван понял свою главную ошибку: он искал слишком чистый воздух. В следующий раз он поехал на залив после душного, пыльного летнего дня с высокой влажностью.

Результат превзошел все ожидания. Накопленные за день водяные пары и городская пыль сработали как идеальный природный фильтр. Фотография принесла ему невероятный успех в сети, а Иван усвоил важный урок - идеальная погода не всегда означает идеальный свет.