揭秘太阳变色：从清晨红日到正午白光

揭秘太阳变色：从清晨红日到正午白光

引用

澎湃

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来源

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https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_26462062

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https://blog.csdn.net/qq_53529450/article/details/140309897

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https://www.wccdaily.com.cn/shtml/hxdsb/20240530/213701.shtml

太阳，这颗距离地球约1.5亿公里的恒星，每天都在上演着一场精彩的“变色秀”。你是否注意到，太阳在一天中的不同时间会呈现出不同的颜色？为什么清晨和傍晚的太阳是红色的，而中午时分却变成了耀眼的白色？这背后究竟隐藏着怎样的科学奥秘？

太阳发出的光其实是无色的白光，包含了从紫外线到红外线的完整电磁波谱。当这些光线穿过地球的大气层时，会因散射作用而呈现出不同的颜色。那么，太阳光谱具体是由哪些成分组成的呢？

太阳光谱是一个连续的光谱，覆盖了大约390到770纳米的可见光区。在这个范围内，包含了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同波长的光。历史上，这一实验由英国科学家艾萨克·牛顿爵士于1666年完成，使得人们第一次接触到了光的客观的和定量的特征。

当太阳光穿过地球的大气层时，会遇到各种大小的粒子，包括空气分子、水滴、尘埃等。这些粒子会对光线产生散射作用，而散射的程度与光的波长密切相关。这种散射现象主要分为两种：瑞利散射和米氏散射。

瑞利散射主要发生在大气中的气体分子上，如氧气和氮气。它对短波长的光（如蓝光和紫光）散射效果更强，而对长波长的光（如红光和橙光）散射效果较弱。这就是为什么天空呈现蓝色的原因——因为蓝光被大量散射到各个方向。

米氏散射则主要发生在较大的颗粒上，如水滴、尘埃和污染物。它对所有波长的光都具有较强的散射效果，因此在特殊天气条件下，如沙尘暴或雾霾天，太阳可能会呈现出罕见的颜色。

早晨或傍晚，太阳位于地平线附近，阳光需要穿越更长的大气路径。在这个过程中，短波长的蓝光和紫光被大量散射，而长波长的红光和橙光则更容易穿透大气直达我们的眼睛。因此，此时的太阳看起来偏红，尤其在日出或日落时分，这种现象尤为明显。

到了正午，太阳高悬天空，光线几乎垂直照射地面，穿越的大气层相对较薄。这时，各种波长的光散射较少，混合在一起形成明亮的白光，这也是太阳看上去最亮的时候。

• 沙尘暴中的蓝色太阳：在沙尘暴天气中，空气中悬浮着大量微粒，它们对光线的散射方式不同于平常（称为米氏散射）。在这种情况下，太阳可能会呈现罕见的蓝色。

• 污染与夕阳美景：空气污染物虽然有害，但它们能增强光线散射效果，使日出日落时的景象更加绚丽多彩。

太阳的颜色并非固定不变，而是随着光线穿越大气层的距离、角度以及天气状况等因素不断变化。无论是清晨的红霞满天，还是正午的耀眼白光，都是大自然奇妙光学现象的体现。下次再看到太阳变色，不妨想象一下这场由光与大气共同演绎的精彩演出吧！