Солнечный свет кажется белым, но на самом деле это смесь всех цветов радуги. Когда он проходит через атмосферу, каждый цвет ведёт себя по-своему. Синие и фиолетовые волны короткие и легко рассеиваются на молекулах воздуха, поэтому днём небо выглядит голубым. Красные и оранжевые волны длиннее, они проходят сквозь атмосферу почти без помех.
В полдень солнце находится высоко, свет проходит через тонкий слой атмосферы, и синий цвет рассеивается сильнее остальных. Именно поэтому небо над головой яркое и голубое. Чем выше солнце, тем меньше путь луча через воздух и тем насыщеннее оттенок.
Вечером ситуация меняется. Солнце опускается к горизонту, и свет начинает идти через атмосферу под углом. Путь становится в десятки раз длиннее. Синие волны рассеиваются и теряются ещё на подходе, а до глаз доходят только красные и оранжевые. Поэтому закат выглядит тёплым и насыщенным.
Интересно, что яркость заката зависит от чистоты воздуха. Пыль, дым и мелкие частицы усиливают рассеивание и делают цвета более драматичными. После извержений вулканов, когда в атмосфере много пепла, закаты становятся особенно красными. Например, после извержения Кракатау в 1883 году жители Европы наблюдали багровые небеса несколько месяцев подряд.
Этот же механизм объясняет, почему горы вдалеке кажутся синеватыми. Свет проходит через толщу воздуха, и синие тона рассеиваются сильнее. Чем дальше объект, тем больше между ним и наблюдателем воздушной дымки, которая «окрашивает» картинку в холодные оттенки.