Земное небо синее - потому, что атмосфера, воздух, будучи прозрачным, тем не менее рассеивает коротковолновую часть спектра.
Причем небо синее не только у горизонта, но и в непосредственной близости от Солнца. На Солнце смотреть нельзя! Но если у вас есть достаточно плотный серый светофильтр, вы можете поизучать степень "синевы" на разном удалении от Солнца.
Синее небо бывает тогда, когда воздух чист - пришла арктическая воздушная масса.
Общепланетная циркуляция атмосферы такова, что наблюдается движение воздушных масс от экватора к полюсам в верхних слоях атмосферы, у полюсов охлаждение и опускание вниз. При этом происходит вымораживание влаги и примесей. Дальнейшее движение воздуха от полюсов несет чистый прозрачный воздух.
Если воздушная масса иная, например морская умеренная, то она содержит много влаги и эта влага рассеивает не только короткую часть спектра, но и более длинную. и небо становится белесым.
В статье "Луна суперзумом. Часть 3" я коснулся вопроса "серебряной" Луны.
Дал простенькую картинку на поглощение коротковолновой части спектра:
Атмосфера при этом работает как красный, оранжевый, или желтый светофильтр, окрашивая изображение в соответствующие тона (а на самом деле поглощая противоположенные цвета).
И такую же простенькую картинку на рассеивание:
Рассеянный свет "подкрашивает" изображение голубой или синей вуалью. Это не голубое (или оранжевое) стекло! как говорит Александр Киселев - это не фильтр, поглощающий определенную часть спектра! Наоборот, это дополнительный "как бы источник света". Покажу это на более подробной картинке:
Итак: Есть Луна, наблюдатель и атмосфера. Наблюдатель смотрит на точку А на поверхности Луны. Луна коричневая. Из этой точки А исходит луч отраженного света Л1, по спектру соответствующей коричневой Луне. Коричневая Луна - это оптическое излучение от фиолетового до красного с максимумом сдвинутым в красную часть спектра.
До наблюдателя этот луч Л1 доходит в своем неизменном виде - Луна высоко и поглощение атмосферы минимальное.
Но каждая точка поверхности Луны отражает солнечные лучи не только в сторону наблюдателя, но и по всему телесному углу в 180 градусов.
Рассмотрим ход лучей от точки Б и В.
Прямой луч к наблюдателю - аналогично лучу из точки А и на схеме не показан. Рассмотрим один из наклонных лучей - мимо глаза наблюдателя. Из точки Б луч Л2 попадает в точку 1 в атмосфере. В этой точке коротковолновая честь спектра рассеивается - то есть в точке 1 лучи идет в стороны от первоначального направления. И какая то часть этих лучей, Л6, по направлению совпадает с несущим основную информацию лучом Л1, но имеет при этом синий или голубой цвет.
Аналогично от точки В, луч Л3 так же попадает в точку 1, претерпевает такое же рассеивание, и какая то часть лучей голубого или синего оттенка отправляется в глаз наблюдателя.
Точно так же из точек Б и В идут лучи Л4 и Л5, но в другую точку атмосферы, 2, рассеиваются и часть лучей Л7 голубого или синего цвета так же отправляют в глаз наблюдателя.
В результате каждая точка атмосферы, в телесном угле образованным контуром лунного диска и глазом наблюдателя дает очень небольшое количество голубых или синих лучей, направленных в глаз наблюдателя. Но этих точек очень много - вся толща атмосферы - в результате чего коричневое изображение луны подкрашивается голубой вуалью.
Реальная картина несколько сложнее, поскольку рассеянный, например на частице 1 свет, попадая на другие частицы, продолжает многократно рассеиваться.
Мы видим, фотографируем "серебряную" Луну именно благодаря этому эффекту. Что бы увидеть настоящий цвет Луны - нужно применить фильтр, снимающий эту голубую вуаль. Только не переборщить.
Я полагал, что данный эффект понятен хоть сколь нибудь думающим и интересующимся людям. Но пример Александра Киселева (который к тому же, с его слов, работает преподавателем в ВУЗе) говорит о другом.
Парадокс "серебряной" Луны.
По мере подъема Луны от горизонта к зениту вначале уменьшается эффект поглощения - Луна из оранжевой (красной, желтой) становится серебряной. А затем, по мере уменьшения толщины атмосферы, через которую проходят лучи света, должна уменьшаться голубая вуаль и Луна должна становится более коричневой. Но я такого не наблюдал.
Ясной зимней лунной ночью небо не черное, не белесое - оно имеет синевато-фиолетовый оттенок.
Коротковолновая часть лунного света так же рассеивается в земной атмосфере, как и у солнечного света.
