云彩上面的天空为什么是蓝色的?

作者&投稿:乐正委 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
天气晴朗的时候天空为什么是蓝色的?~

太阳光是由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光组成的。这七种光中青、蓝、紫波长较短,容易被空气分子和尘埃散射。

夜光云(Noctilucent cloud)是一种形成于中间层的云,距地面的高度一般在80km左右。这种罕见的云只有在高纬度地区(50-65)的夏季才能看见。夜光云看起来有点像卷云,但比它薄得多,而且颜色为银白色或蓝色,出现在落日后太阳与地平线夹角在6-15度之间的时候。这是非常自然的,因为时候太早会因为其太薄而看不见,而太迟了它也会落到地球的阴影之中去。

夜光云的成因科学界还有争议,但目前最主流的理论认为它主要是由极细的冰晶构成。你也许会认为这很自然,因为距地面80多公里的大气一定很冷;但事实上是,这个经验理论只在对流层成立。对流层之上是平流层(同温层),再往上才是中间层,但平流层的特点是上热下冷,故垂直方向上的对流很少而主要是水平方向上的大气运动(所以客机飞行一般选择在平流层中),这样实际上中间层的温度是很高而不是很低了。 科学家们认为这可能是由于垂直方向上重力波的衰减造成的。重力波由于各种异常原因而可能在某些地方减弱,从而导致了低层大气向上的动量传递。这样那些在向东方向上具有很强相速度的重力波将向东的动量传递给了高层的大气。我们知道,向东方向的流动将受到赤道方向的科里奥利力的作用,这将引起垂直方向上带有水气的大气流动(要说明是,高层大气的水气不一定直接来至地面,有可能是由于甲烷的光分解形成的)。因为只有夏季时高纬度的平流层才允许相速度东向的重力波传入中间层(冬季季风方向相反,因而东向的动量不能传入中间层),这样,处于夏季的半球的中间层温会因动量的流失而降低(相应地冬季半球的中间层温度会升高),从而导致了中间层的降温现象(130 k)。实际上,在整个极地地区的夏天,卫星能够观察到大片的中间层云团,但是别忘了,纬度太高的地区在夏季处于极昼,因而夜光云是不易被发现的。在这种条件下,夜光云就只能在夏季的某些高纬度地区被观察到了。

夜光云

深曙暮期间出现于地球高纬度地区高空的一种发光而透明的波状云。常呈淡蓝色或银灰色,夜光云中的冰晶颗粒散射太阳光的结果,这类冰晶颗粒的半径一般为0.05~0.5微米。夜光云多出现于70~90千米的高空,云层厚度一般不足2千米,云面积可达300万平方千米。只有当太阳在地平线以下6°~12°时,即低层大气在地球阴影内,而高层大气的夜光云被日光照射时,才能用肉眼直接观察到。夜光云存在的时间从几分钟到几个小时。强夜光云的亮度相当于国际二级极光亮度;弱夜光云一般用肉眼看不见,只有用紫外或红外光学仪器观察。关于夜光云的信息,主要来自火箭和卫星的探测。对夜光云的研究,可揭示中间层顶的大气结构、大气波动和化学过程等的规律。

夜光云的清晰结构

在太阳落山后30~60分钟后,即当太阳在地平线以下6度~16度时,面向西面,如果你在天空中看见了白蓝相间的波纹状的发光云彩,那么你非常幸运,因为你看到的很可能就是罕见的夜光云(Noctilucent Cloud)。夜光云是大自然创造的又一个美丽杰作,通常只能在高纬度地区才能看到,科学家目前还无法解释它们的成因。

为什么天空是蓝色的?

1859年。科学家泰多尔首先发现蓝光要比红光散射强得多,这就是“泰多尔效应”。几年之后,科学家瑞利更详细地研究了这种现象,他发现散射强度与波长的4次方成反比。后来,更多科学家称这种现象为“瑞利散射”。

当时,泰多尔和瑞利都认为天空的蓝色是由于空气中有小的粉尘微粒和小水滴所致,这些小的粉尘微粒和小水滴就类似于水中的牛奶悬浮颗粒。即便今天,也有许多人这样认为。事实上并非如此,如果天空完全是由于小的粉尘微粒和小水滴引起的,那么天空的颜色将随着湿度而变,事实上天空的颜色随着湿度的变化非常小,除非下雨或者乌云密布。后来科学家猜测用空气中的氮气和氧气分子足以解释天空中的“泰多尔效应”。这种猜测最终被爱因斯坦所证实,他对这种散射效应作了详细的计算,并且计算结果与实验相符合。

我们所看到的蓝天是因为空气分子和其他微粒对入射的太阳辐射的可见光进行选择性散射的结果。散射强度与微粒的大小有关。当微粒的直径小于可见光波长时,散射强度和波长的4次方成反比,不同波长的光被散射的比例不同,此亦成为选择性散射。当太阳光进入大气后,空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。组成太阳光的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种光中,红光波长最长,紫光波长最短。波长比较长的红光透射性最大,大部分能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射。以入射的太阳光中的蓝光(波长为0.425μm)和红光(波长为0.650μm)为例,当光穿过大气层时,被空气微粒散射的蓝光约比红光多5.5倍。因此晴天天空是蔚蓝的。但是,当空中有雾或薄云存在时,因为水滴的直径比可见光波长大得多,选择性散射的效应不再存在,不同波长的光将一视同仁地被散射,所以天空呈现白茫茫的颜色。

如果说短波长的光散射得更强,你一定会问为什么天空不是紫色的。其中一个原因就是在太阳光透过大气层时,空气分子对紫色光的吸收比较强,所以我们所观测到的太阳光中的紫色光较少,但并不是绝对没有,在雨后彩虹中我们很容易观察到紫色的光。另外一个原因和我们的眼睛本身有关。在我们的眼睛中,有3种类型的接收器,分别称之为红、绿和蓝锥体,它们只对相应的颜色敏感。当它们受到外界的光刺激时,视觉系统会根据不同接受器受到刺激的强弱重建这些光的颜色,也就是我们所看到物体的颜色。事实上,红色锥体和绿色锥体对蓝色和紫色的刺激也有反映,红锥体和绿锥体同时接受到阳光的刺激,此时蓝锥体接收到蓝光的刺激较强,最后它们联合的结果是蓝色的,而不是紫色的。

首先了解光的工作原理,光从太阳传播时,像海浪一样上下移动,波长聚集在一起时,我们看起来好像是白色。



月球就没有云彩,但是天是黑的

因为有大气层


云彩上面的天空为什么是蓝色的?
事实上并非如此,如果天空完全是由于小的粉尘微粒和小水滴引起的,那么天空的颜色将随着湿度而变,事实上天空的颜色随着湿度的变化非常小,除非下雨或者乌云密布。后来科学家猜测用空气中的氮气和氧气分子足以解释天空中的“泰多尔效应”。这种猜测最终被爱因斯坦所证实,他对这种散射效应作了详细的计算,并且...

为什么天空会出现彩虹?
1、彩虹是气象中的一种光学现象,当太阳光照射到空气中的水滴时,光线被折射及反射,就会在天空上形成拱形的七彩光谱,即彩虹。夏天雨后,太阳重新露出笑脸,这时,我们常常会发现,在太阳对面的天空中,出现了一条半圆形的彩虹。那么,天空中为什么会出现彩虹呢?原来,美丽的彩虹是因为阳光射到空中接近球...

为什么天空会出现彩虹?
彩虹是气象中的一种光学现象,当太阳光照射到空气中的水滴时,光线被折射及反射,就会在天空上形成拱形的七彩光谱,即彩虹。彩虹的明显程度取决于空气中小水滴的大小,小水滴的体积越大形成的彩虹越鲜亮,小水滴的体积越小形成的彩虹就不明显。

为什么彩虹下面的天空更亮,为什么彩虹上面还有一个外紫内红的二阶彩虹...
除了常规的虹和霓,还有反射虹现象,当阳光在到达水滴前被水面反射,就可能形成额外的虹彩。通过精确的实验和高科技手段,人们已经观察到了更高阶的虹,例如19阶甚至200阶,尽管这些在自然环境中极其罕见,但在实验室条件下却得以呈现。欣赏这些自然奇观的最好方式是通过高清晰度的照片和专业的光学研究,...

天空为什么会有彩虹
天空出现彩虹,是因为阳光穿过水滴时发生了折射、反射和再折射的光学现象。首先,要出现彩虹,必须有两个基本的条件同时满足:一是有阳光,二是空中有散射的水滴。当阳光穿过雨滴时,光线先折射然后在水滴内部反射,最后再折射出水滴。这个过程中,光线按照不同的波长被不同角度分离,形成了彩虹的色带。其次...

为什么天空会出现彩虹?
彩虹是因为阳光射到空中接近球形的小水滴,造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射,在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈,造成我们所见到的彩虹。造成这种反射时,阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,总共经过一次反射两次...

为什么天空会出现彩虹
夏天雨后,乌云飞散,太阳从新露头,在太阳对面的天空中,会出现半圆形的彩虹。虹是由于阳光射到空中的水滴里,发生发射与折射造成的。我们知道,当太阳光通过三棱镜的时候,前景的方向会发生偏折,而且把原来的白色光 线分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种颜色的光带。下过雨后,有许多微小的水滴...

为什么天空会出现彩虹
由于光在水滴内被反射,所以观察者看见的光谱是倒过来,红光在最上方,其他颜色在下。其实只要空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午,雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后...

天空有时为什么会有彩虹
放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置,刚好是观察者头部影子的方向,虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40°至42°的位置。因此当太阳在空中高于42度时,彩虹的位置将在地平线以下而不可见。这亦是为甚么彩虹很少在中午出现的原因。

为什么会有彩虹挂在天空
虹的出现与当时天气变化相联系,一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出 现晴天或雨天。东方出现虹时,本地是不大容易下雨的,而西方出现虹时,本地下雨的可能 性却很大。彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹就不明显。...

靖江市18622221133: 云彩上面的天空为什么是蓝色的? -
尘先辛兰: 首先了解光的工作原理,光从太阳传播时,像海浪一样上下移动,波长聚集在一起时,我们看起来好像是白色.

靖江市18622221133: 为什么天上有白云? 为什么天是蓝色的? -
尘先辛兰: 这是因为太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的.这七种颜色的光波长是不一样的.大气中的尘埃以及其他微粒散射蓝光的能力大于散射其他波长较长的光子的能力,因此天空显现出蓝色. 大气对光线的散射主要有两种:丁达...

靖江市18622221133: 天上为什么有云彩,为什么天是蓝色的呢? -
尘先辛兰: 天上的云多是由水蒸气形成的,天是蓝色因为是光的散射现象造成的,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的,由红光到紫光波长逐渐变短,而光的散射总是波长较短的光容易被散射(散射是在空气分子和较小颗粒的固体尘埃上进行的,他们只能散射波长小于自身直径的色光)这样当太阳光射入大气时,波长较长的红橙黄绿等色光不易散射而到达地球,蓝光等色光大部分被散射掉留在大气中,所以天空才呈现出蔚蓝色.

靖江市18622221133: 天空的云彩为什么是蓝的 -
尘先辛兰: 大气本身是无色的.天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景. 阳光进入大气时,波长较长的色光,如红光,透射力大,能透过大气射向地面;而波长短的紫、蓝、青色光,碰到大气分子、冰晶、水滴等时,就很容易发生散射现象.被散射了的紫、蓝、青色光布满天空,就使天空呈现出一片蔚蓝了. 云彩的颜色由反射光的量决定的.早晨和傍晚的云彩的颜色是因为太阳光经过大气层以后,蓝光等容易散射的光散射了,剩下的是红光等波长长的色光,由于云层的厚度和浓密程度不同,云反射的光的量不同,而使云彩呈现不同的颜色.云彩不透明的原因是小水珠(或小冰晶)和空气之间有一界面,产生反射,同时云中还有大量的灰尘,所以不透明

靖江市18622221133: 为什么云彩是蓝色的? -
尘先辛兰: 谁都知道天是蓝色的,但是却不一定人人都知道为什么是蓝色的. 在我们地球的上空,包着一层厚厚的大气层.空气是没有颜色的,那蓝色是从哪里来的呢? 太阳光里有七种颜色:红、橙、绿、黄、蓝、靘、紫.红光最强,橙、黄、绿也比较...

靖江市18622221133: 天空为什么有云朵?为什么是蓝色得? -
尘先辛兰: 云是降水的基础,是地球上水分循环的中间环节,并且云的发生发展总伴随着能量的交换.云的形状千变万化,一定的云状常伴随着一定的天气出现,因而云对于天气变化具有一定的指示意义. (一)云的形成条件和分类 大气中,凝结的重要...

靖江市18622221133: 云为什么是蓝色的 -
尘先辛兰: 云是白的的,因为水蒸气液化成雾状小水滴天是蓝色的,如果你碰巧是问天为什么蓝色的,那我就说说.天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景.阳光进入大气时,波长较长的色光,如红光,透射力大,能透过大气射向地面;而波长短的紫、蓝、青色光,碰到大气分子、冰晶、水滴等时,就很容易发生散射现象.被散射了的紫、蓝、青色光布满天空,就使天空呈现出一片蔚蓝了.http://hi.baidu.com/foxd_foxt/blog/item/a912afe737f39224b8382048.html

靖江市18622221133: 蓝天为什么天空看起来是蓝色的?
尘先辛兰: 解答一:晴天里我们看到的天空都是蓝色的.大家可能都会注意到有时候一场大雨过后,天空会变得格外 蓝,而且越是晴朗天气,天空越蓝.原因很简单,大气对太阳光的...

靖江市18622221133: 天空为什么是蓝色de -
尘先辛兰: 几乎所有的人都认为天空是蓝色的原因是因为:太阳光在穿过大气层时,波长较长的红、橙、黄、绿这几种光能顺利穿过大气层,到达地面,而波长较短的青、蓝、紫这几种光容易被空气分子挡住而发生散射,于是我们看到的天空就是蓝色的了...

靖江市18622221133: 天空为什么是蓝的??云明明是白色,而天空为什么是蓝色呢???
尘先辛兰: 如果阳光从天空照射下来,它就会连续不断地碰到某些障碍——即使没有下雨.因为光所必须穿透的空气并不是空的,它由很多很多微小的微粒组成.其中的大多数,百分...

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