在地球的大氣層里,有許多大小不同、各種各樣的氣體分子和浮塵等物質(zhì),而且越接近地面這些物質(zhì)就越多,空氣的濃度也越大。地球上白天黑夜的交替不是一下子就完成的,其間總會(huì)有一個(gè)過(guò)渡。從白天過(guò)渡到黑夜的過(guò)程叫黃昏;從黑夜過(guò)渡到白天的過(guò)程叫黎明。這是由于日出之前和日落之后,太陽(yáng)雖然隱藏在地平線以下,但它的光線卻已照射到了高層空氣,空氣中的物質(zhì)又把光線散射到地面。氣象學(xué)上把日落后到達(dá)地面的光線叫暮光,這時(shí)就是黃昏;把日出前照射到地面的光線稱(chēng)為曙光,這時(shí)就是黎明。如果沒(méi)有空氣,就無(wú)法散射陽(yáng)光,形成曙光和暮光,晝夜交替就會(huì)在日出和日落的一瞬間突然發(fā)生。這種情形在沒(méi)有大氣層包圍的月球和其他行星上就可以看到。
而黎明前的黑暗正是地球上空氣作用的結(jié)果。當(dāng)漫漫長(zhǎng)夜將要結(jié)束、旭日將要升起的時(shí)候,地平線以下的太陽(yáng)光首先照射到地球上空2000千米~3000千米的高層空氣。這時(shí),太陽(yáng)的散射光就把夜空中的星光沖淡了,而高層空氣又十分稀薄,它此時(shí)散射的陽(yáng)光還不能充分通過(guò)稠密的低空大氣層而轉(zhuǎn)到地面上來(lái),地面上既沒(méi)有星光照射,又收不到被空氣散射的陽(yáng)光,就會(huì)變得漆黑一片,而且比一天中其他任何時(shí)間都要黑。