主题：【原创】琼库什台第二篇 -- 大西洋14

要知道天空为什么是蓝色的，首先需要建立两个概念，一个是关于可见光的波长，一个是大气对可见光的散射（即楼下说的瑞利散射）。可见光是一种电磁波，波长范围为0.4－0.7微米，对应的颜色依次是：紫－蓝－绿－黄－橙－红，其中紫色和蓝色的波长较短，橙色和红色的波长较长，合在一起构成白光。大气中漂浮着大大小小的各种微粒，有些尺度小于波长，也远远小于PM2.5，它们会对可见光产生散射作用，也就是把光分散射向旁边的方向，波长越短，散射得越厉害，即散射角度越大，这被称为瑞利散射。

不用被这些名词吓倒，学术问题到此为止，我们只需要知道“蓝紫光散射大、红橙光散射小”这一条就行了。下面解释天空的颜色问题。天空的颜色取决于天空、太阳和视线的夹角，以及大气的厚度和清洁程度。

对于太阳附近的天空，我们看到的光线基本是从太阳直射出来的，或者是只经过很小的角度散射过来的。这种情况下，各种颜色（波长）的光的散射程度都差不多，蓝紫色（波长短）的会略多些，所以我们看到颜色基本就是阳光的本色－－白色，或者很浅的蓝色。

对于远离太阳的天空，显然，进入我们眼睛的光线并非直射而来，而是大气散射的光线。如果没有大气，比如在月球上，也就没有任何散射光线，于是我们什么颜色都看不见，天空永远是黑色的。前面说过，蓝紫色光的散射角度大，因此“太阳－天空”和“天空－眼睛”之间所构成的角度越大，我们看到的蓝紫色成分越多，红色越少，天空看上去就越蓝。这是形成蓝色天空的根本原因。

说到这里，可能有人会问，那么说天空应该是紫色的才对呀，因为紫色的散射最大嘛。为什么是蓝色不是紫色呢？这是因为散射光线在进入我们眼睛之前，从高空来到地面，还要穿越大气层，还会被一路上的微粒再次散射，而紫色（波长最短）的散射最大，于是被过滤掉了，蓝色光则相对留下得更多。所以，我们看到的天空颜色，是大气层综合作用、反复过滤的结果，最后剩下的是蓝光。

而距离观察者越远的天空，在进入眼睛之前，其光线经历的路程更长，所以蓝色部分损失越大，因此其颜色会偏向浅蓝、灰白，甚至微微发绿。所以，天空中总是天顶远离太阳的部分最蓝，越靠近地平线则蓝色越浅。观察主贴第11张照片，从左至右、从上至下，注意天空颜色的变化情况，便是这样。

天空的颜色还取决于大气的厚度和清洁度。青藏高原上空气稀薄、清洁度极高，对紫光的过滤作用较少，所以天空的颜色是蓝得发紫。当然，副作用是比紫光波长更短的紫外线也跟过来了，会把人晒黑。与此相反，如果空气中的微粒太多，比如污染严重的时候，各种颜色（波长）的光，包括蓝光、紫光，还有紫外线，都被微粒无差别地干掉了（散射、吸收），于是天空就是灰白色的。

基于同样的道理，朝霞和晚霞都是红色的，这是因为太阳的高度很低，我们看到的光线是穿过厚厚的大气层、沿着地平线过来的，蓝光的成分都被散射掉了，被地球上其它地方的人们拿去当蓝天欣赏了，结果只给我们剩下了波长较长的红光。注意楼主帖子里第1、2、7、8这几张照片，里面天空颜色的变化就说明了这一点。