Закаты демонстрируют потрясающий диапазон цветов на небе, когда солнце опускается за горизонт каждый вечер. Конкретные цвета, которые составляют закат, зависят от множества факторов, включая атмосферные условия, местоположение, время года и композицию ландшафта. Понимая, что вызывает цвета заката, мы можем лучше оценить красивые, разнообразные закаты, которые рисует для нас природа.
Основная причина, по которой закаты кажутся красочными, связана с явлением, называемым рэлеевским рассеянием. Этот эффект описывает, как световые волны взаимодействуют с молекулами и частицами в атмосфере Земли. Более короткие, синие длины волн рассеиваются более широко этими частицами, в то время как более длинные, красные длины волн проходят напрямую. Днем, когда солнце высоко, все небо кажется синим, потому что синий свет рассеивается повсюду в атмосфере. Но когда солнце опускается к горизонту, солнечный свет должен проходить через большую часть атмосферы, заставляя больше синего света рассеиваться вдали от вашей линии зрения. Чем меньше синего цвета попадает в ваши глаза на закате, тем более яркими становятся красные, оранжевые и желтые цвета.
Конкретные цвета, появляющиеся на вечернем небе, во многом зависят от размера частиц в воздухе. Частицы разного размера предпочтительно рассеивают разные длины волн света. Крупные частицы, такие как пыль и загрязнения, как правило, рассеивают более длинные красные и оранжевые волны. Более мелкие частицы, такие как молекулы, дым и дымка, более эффективно рассеивают более короткие синие и фиолетовые цвета. Места с большим количеством крупных загрязняющих частиц, вероятно, увидят более яркие красные закаты. Более чистая среда с более мелкими частицами дает больше фиолетовых и розовых оттенков закатов, поскольку синие и красные цвета смешиваются в рассеянном свете.
Облака добавляют еще одно измерение в палитру закатов. Низкие облака на горизонте могут улавливать яркие красные и оранжевые цвета, когда через них проходит солнечный свет. Высокие перистые облака также сияют этими теплыми цветами заката. Различные типы облаков и их распределение приводят к самым разным видам закатов. Тонкие перистые облака могут создавать зрелище цветных полос. Более толстые кучевые облака могут образовывать ярко-красные оттенки на своих западных краях. Чистое небо позволяет всему спектру оранжевого, розового, пурпурного и синего беспрепятственно сиять. А облачный закат может светиться рассеянным красным светом по всему небу.
Положение солнца на небе меняется в зависимости от сезона, и это влияет на путь, который солнечный свет проходит через атмосферу на закате. Летом солнце садится дальше на север, и его свет попадает в атмосферу под меньшим углом. При более длинном пути через атмосферу рассеивается больше короткого синего света, что дает более огненно-красные закаты. Зимой, когда солнце следует более прямым южным путем, его свет проходит через меньшую атмосферу, позволяя ярким оранжевым цветам доминировать на закатах. Концентрация частиц в воздухе также, как правило, выше летом, что подчеркивает эти сезонные различия в цвете заката.
Широта является еще одним важным фактором, определяющим цвета заката. В низких тропических широтах вокруг экватора солнце проходит почти прямо над головой и быстро садится во время заката без особого изменения цвета. Но чем дальше от экватора, тем более длинный наклонный путь солнце проходит через атмосферу, усиливая рассеивание и цвета. Места в более высоких широтах, такие как Аляска и Скандинавия, летом наслаждаются удивительно продолжительными, красочными закатами, когда солнце едва опускается за горизонт. Загрязнение и частицы также различаются в зависимости от местоположения, причем нетронутые районы могут похвастаться более яркими закатами, чем туманные, загрязненные мегаполисы.
Отражение солнечного света от ландшафта в сторону наблюдателя является еще одним источником цвета заката. Такие особенности, как водоемы, снег и песок пустыни, усиливают и добавляют свои собственные цвета в палитру заката. Например, красный закат, отраженный от поверхности океана, кажется еще более интенсивным красным. Различные типы твердых частиц над городами и в сельской местности также влияют на видимые цвета заката. Даже зеленый хлорофилл в деревьях и растениях отражает больше красноватого света к вашим глазам, чтобы усилить красочность заката.
При правильных условиях закаты могут давать некоторые особенно замечательные проявления за пределами типичного диапазона оранжевого, красного и фиолетового:
Цвета заката меняются изо дня в день в зависимости от сложной комбинации атмосферных условий, местоположения, времени года и ландшафта. В следующий раз, когда вы будете наблюдать закат, подумайте, какие факторы создают его цветовую палитру. И помните, что мы наслаждаемся красочными закатами только благодаря уникальной атмосфере нашей планеты, рассеивающей свет прекрасными способами.