当太阳下沉到地平线附近时,观察者看到的光
在上图中:
A)阳光在大气层的上层,这里空气稀薄,只有紫色和靛蓝色散射。
B)紫色和靛蓝颜色的光首先散射,接着是蓝色散射。由于折射在光线的路径上增加了一些长度,大气会有一些弯曲的光线,它会呈现出黄色。
C)这是具有最大瑞利散射的最大折射和最长光路,观察者看到太阳的方向红霞满天。
由于光在云层中发生的是米氏散射,所以由那些穿过稠密大气的红色、橙色与黄色光会照射在云层上,加上高层大气靛蓝色背景的映衬,使云显示出同样的彩色。
彩色的云是瑞利散射与米氏散射共同作用的结果
总结:云不只是白色,云的颜色是在大气中的阳光照射下、不同光谱和颜色的光在云层中发生米氏散射的结果。
阳光的可见光谱中含有各种颜色的光波,这些光波拥有不同的能量和波长,更短波长的蓝光容易被地球大气层中的氧气和氮气分子瑞利散射,因此天空看起来是蓝色的,而太阳光穿过大气后会偏黄。
云的颜色与太阳的照射角度和阳光穿过空气的多少有密切关系。在日出及日落前后,太阳处于地平线附近,阳光需要穿过更多稠密的大气,同时发生折射,更多的蓝光被散射。当剩余的橙色与红色光照射在云层时,它会与云发生米氏散射,使云层显现美丽多彩的颜色。
美丽的霞光
云可以是半透明的,我们通过云看到背景蓝天,使其外观更暗;云层中的灰尘以及水滴的大小也会使云看起来显出不同的色彩。