烟雾可以为美丽的日落而制造吗?

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大峡谷上晴朗的天空中的日落看起来很令人惊叹。查看更多黑子图片。
唐·史密斯/图像库/盖蒂图像

空气污染中没有太多积极因素。这是不健康的,xf187手机版难看的和破坏地球的,我们希望花更多的时间在上面。但是,这实际上是一个好处吗?天空封锁现象可能被称为烟雾实际上可以增强日落?

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大多数人认为答案是肯定的 - 洛杉矶和北京,大部分时间都有朦胧的天空,至少由于这种朦胧而有外部盛大的日落。事实证明,这些人主要是错误的。一切都始于日落科学 - 当这些颜色如何在天空中飞溅太阳下跌降落。

当太阳在天空中高时相对旅行短路穿过大气到达您的眼睛,是光线的观察点。在那个阳光下都是可见光的波长,每个波长被视为不同的颜色。地球大气中的分子,主要是氮和氧分子,分散其中一些波长,但没有其他。由于这些分子与可见光的波长相比很小,因此它们最终只会散布较短的波长,将这些光束朝各个方向发送,从光线的直接路径伸到眼睛上。波长或颜色的选择性散射称为瑞利散射。天空在白天是蓝色的,因为紫罗兰色和蓝色的波长是频谱中最短的。它们比光中的任何其他颜色都散布得更多,并且随着这些波长散布在天空中,天空变成蓝色。(实际上,除了人眼对蓝色更敏感之外[来源:NOAA]。)。

随着太阳在天空中移动,这会发生变化。

地球是一个球体,所以距离在太阳和地面之间随着太阳在天空中移动而发生变化。在高中,那个距离最短。在日落时,当太阳在地平线时,那个距离是最长的。当距离更长时,在您感知到它之前,光线会有更多的气氛。瑞利散射仍然有效,但结果完全不同。

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日落和烟雾

洛杉矶市中心的天际线被昏昏欲睡的日落的棕褐色和红色所照亮。“width=
洛杉矶市中心的天际线被昏昏欲睡的日落的棕褐色和红色所照亮。
戴维·麦克纽(David McNew/)盖蒂图像

还记得大气中的分子在蓝色,橙色和红色的较长波长中如何散射蓝色和紫罗兰色?同样的瑞利散射将天空从蓝色转变为红色,橙色和黄色的组合,因为太阳你的眼睛增加了,因为必须经历更多的气氛。

随着光穿过大气,击中这些分子,越来越短的波长散布了。当灯光伸向您的眼睛时,所有的蓝色和紫罗兰都已经散落了,只留下了天空中较长的波长供您看到。这就是为什么夕阳将天空变成红色,橙色,黄色和介于两者之间的所有阴影的原因。所有这些零散的蓝色和紫罗兰都在忙于在不同时区的其他地方创建蓝色白天的天空。

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这一切都是在晴朗的天空中发生的,大多数是氮和氧气进行散射。如果将其他分子添加到混合物中 - 例如,烟雾中的分子 - 图片开始变化。

从技术上讲,烟雾并不是它被认为的恶魔。烟雾只是“烟”和“雾”一词的组合,它来自许多不同的来源,有些是完全自然的。它主要由气溶胶,悬浮在天空中的固体或液体颗粒。火山爆发将大量火山灰送入天空时会产生沉重的烟雾。森林当所有这些燃烧的物质向上滚滚,将天空变成几乎不透明时,也要做同样的事情。

但是,这些自然原因在大城市中可以忽略不计。工厂和燃煤排气,汽车排气和泄漏的气体以及燃烧塑料的副产品气雾剂与任何自然事件相比,喷雾罐将颗粒传递到大气中。这种烟雾是氯氟诺沃(温室气体),碳氢化合物,硫酸和许多其他不愉快的污染物的混合物[来源:健康和能源]。xf187手机版在主要城市中,烟雾是这种化学物质的人类混合物。

这是混乱的来源。尽管火山烟雾和森林火灾烟雾由相当均匀的气溶胶组成,而人造的烟雾由无数的不同分子和不同类型的物质组成,所有这些气溶胶颗粒的大小都不同。尺寸是气溶胶是否增强日落颜色或阻碍它们的决定因素。

当像火山喷发这样的东西将颗粒发送到空气中时,它会产生烟雾,仅阻断了某些波长的光。随着阳光在这种大气中的移动时,它会遇到氮和氧气,这些氮和氧气散布了光谱的蓝色端,火山灰也更大,也散布了大量较长的黄色波长。结果是令人难以置信的红色日落,直到灰烬清除为止。

但是从烟堆中烟或由许多不同尺寸的颗粒组成,散射几乎是不加区的。瑞利散射不再有效,因为随着阳光穿过它,而不是大气散射,它会散布一切。烟雾中的气溶胶变化且相对较大,以至于它们可以散射光的每个光长度。结果是日落根本没有颜色。天空只是朦胧,灰白的白色,所有黄色,橙色和红色都散落在它们之前。

如果您在洛杉矶看到一个特别五颜六色的日落,那是因为那天烟雾很低,而不是因为它很重。

有关烟雾,日落和相关主题的更多信息,包括影响天空颜色的其他大气因素,请查看下一页上的链接。

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更多的链接

  • 空气污染原因和影响。xf187手机版健康和能源。http://xf187手机版healthandenergy.com/air_pollution_causes.htm
  • 暮光和日落的颜色。NOAA。http://www.spc.noaa.gov/publications/corfidi/sunset/
  • 事实还是小说?:烟雾创造了美丽的日落。科学美国人。http://www.sciam.com/article.cfm?id = fact-or-fiction-smog-creates-beautiful-sunsets
  • 红色日落。高物理学:佐治亚州立大学。http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/redsun.html
  • 天色。地球和大气科学系。纽约城市学院。http://www.sci.ccny.cuny.edu/~stan/skycolor.ppt
  • 为什么天空是蓝色的?为什么日落红色?美国光学学会。http://www.opticsforkids.org/tutorials/whyskyblue.html

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