Мы уже рассказывали, почему небо голубое. Самое время объяснить, почему иногда оно приобретает оттенки, напоминающие скорее атмосферу других планет.
Зеленое небо
Вечером 6 июля 2022 года небо над американским городом Су-Фолс стало зеленым. Наверняка хотя бы один знакомый скинул вам эти фотографии в соцсетях.
По словам метеорологов, дело в редком виде урагана – дерехо. Такие ураганы состоят из быстро перемещающейся полосы грозовых ливней, достигающей в длину 400 километров, где скорость ветра может достигать около 200 километров в час.
Когда в дождевых облаках очень много крупных капель воды, они могут рассеивать голубой свет и выглядеть синеватыми, а не темно-серыми. Но когда речь идет о закате или рассвете, помимо голубого, облака рассеивают желтый и красный свет. При наложении этих оттенков наши глаза видят зеленый цвет.
Именно это и произошло в Су-Фоллс. Ученые отмечают, что зеленый цвет неба – редкое, но естественное явление, которое может говорить о приближении крупного града.
Оранжевое небо
В конце сентября 2009 года небо почти на всем восточном побережье Австралии окрасилось в оранжевый и красный цвета.
Во всем виновата крупнейшая за 70 лет пылевая буря. В тех местах очень мало растительности, а почва содержит много минералов с железом и поэтому имеет оранжевый оттенок.
Днем цвет воздуха стремился к желтому, но ближе к ночи сильно краснел. Тогда и получались самые эффектные фотографии.
Таким образом, буря подняла в воздух в основном оранжевые и красноватые частицы, а солнце их подсветило и рассеяло свой свет на них, ненадолго превратив восточную Австралию в подобие Марса.
Розовое небо
В июле 2022 года жители полярных станций Антарктиды заметили, что небо стало ярко-розовым.
В это время года в Антарктиде темно почти круглые сутки, и только в середине дня пробивающиеся из-за горизонта солнечные лучи создают непродолжительные сумерки – в этот момент небо и стало розовым.
По мнению новозеландских ученых, к свечению привело извержение гигантского подводного вулкана у тихоокеанского архипелага Тонга, случившееся еще в январе.
Частицы, которые вулканы выбрасывают с извержением, могут сохраняться в атмосфере в течение нескольких месяцев или даже лет. Именно вулканические аэрозоли могут рассеивать и преломлять солнечный свет во время рассвета и заката так, чтобы получался ярко-розовый или лиловый оттенок, считают исследователи.
Что связывает все эти явления
Вы могли заметить, что во всех трех случаях необычные оттенки неба связаны со временем рассвета или заката, когда небо краснеет, и эффектом рассеяния. Напомним, что это вообще такое.
Все вокруг, включая свет, состоит из частиц. Поскольку свет ведет себя как волна, у каждой частицы света есть длина волны. Разные длины волн наши глаза воспринимают как разные цвета.
Каждая частица – и свет, и атом – «колеблется». У света разных цветов разная частота колебаний. Если частота колебаний частицы света близка к частоте колебаний атома, с которым она сталкивается, происходит резонанс и атом «переизлучает» этот свет вокруг себя. Тогда говорят, что свет рассеивается.
Атомы кислорода и азота, из которых в основном состоит наша атмосфера, больше всего резонируют как раз со светом «голубой» и «фиолетовой» длин волн, но в ходе эволюции наши глаза плохо приспособились видеть монохромный фиолетовый цвет. В итоге днем небо выглядит голубым.
Когда Солнце у горизонта, свету, прежде чем попасть нам в глаза, приходится взаимодействовать с куда большим числом частиц в атмосфере, чем в полдень, когда Солнце прямо над нами или хотя бы выше, чем на рассвете и закате.
Из-за этого рассеивается больше света, и мы уже замечаем, как воздух рассеивает частицы «красной» и «желтой» длины волны. Отсюда красные закаты и рассветы и необычные цвета при редких погодных явлениях.
