李修飛 張萬(wàn)霞
晴朗的天空為什么呈現(xiàn)藍(lán)色?其實(shí)這并不是因?yàn)榇髿獗旧硎撬{(lán)色的,也不是大氣中含有藍(lán)色物質(zhì),而是由于大氣分子和懸浮在大氣中的微粒使太陽(yáng)光產(chǎn)生了散射的結(jié)果。我們可以來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn):在教室打掃衛(wèi)生后,讓太陽(yáng)光從窗戶上的小孔射入室內(nèi),我們就可以從側(cè)面看到這束光。這是因?yàn)榭諝庵袘腋∮写罅康膲m埃,使光束朝側(cè)方散射造成的。這種由于介質(zhì)的不均勻性,使得光束偏離原來(lái)的傳播方向而向側(cè)方散射開來(lái)的現(xiàn)象,叫光的散射。隨著塵埃的落定,散射強(qiáng)度逐步減弱。當(dāng)太陽(yáng)光通過大氣層時(shí),其中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅、橙、黃色光散射得較弱,而波長(zhǎng)較短的紫、藍(lán)、青色光最容易散射而大量進(jìn)入人眼,所以天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色。
天空的顏色會(huì)隨高度而變化。天空的藍(lán)色只出現(xiàn)在低空,隨著高度的增加,空氣越來(lái)越稀薄,大氣分子密度越來(lái)越小,分子散射的強(qiáng)度逐步變?nèi)酰率固炜樟炼仍絹?lái)越暗,天空的顏色也發(fā)生明顯變化。研究發(fā)現(xiàn),在8km高空以上,藍(lán)色天空開始變?yōu)榍嗌搅耍保保耄砀呖找陨希炜罩饾u變?yōu)榘底仙S著高度的增加,天空的紫色越來(lái)越深,到20km高空以上,散射作用幾乎消失,天空就變?yōu)榘岛谏恕?/p>
天空的顏色還與大氣渾濁狀況有關(guān)。在低層大氣中含較多塵埃和小水滴,它們對(duì)各色光的散射程度基本相同,太陽(yáng)光經(jīng)這些不均勻的微粒散射后仍呈白色,所以,在天空的藍(lán)色散射光中就摻進(jìn)了白色,從而呈淡藍(lán)色。如遇沙塵暴、大霧天等天氣,大氣中塵埃、小水滴等越多,天空的藍(lán)色也就越淡。反之,雨后天晴,天空的塵埃被雨水沖刷干凈,天空中呈現(xiàn)淺藍(lán)色。
如今,隨著大氣污染問題的日趨嚴(yán)重,令人心曠神怡的“藍(lán)藍(lán)的天上白云飄”“春來(lái)江水綠如藍(lán)”的景象已越來(lái)越少。