自然界中絢麗多彩的晚霞和日出東方時的壯麗景象是任何一位藝術家都難以描繪的。但是很少有人知道，我們目睹的大部分顏色是汙染造成的。城市的落日和空氣清新的鄉村落日是不同的。在非常潔淨、未受汙染的大氣中，落日的顏色特別鮮明。太陽是燦爛的黃色，同時鄰近的天空呈現出橙色和黃色。
當落日緩緩地消失在地平線以下時，天空的顏色逐漸從橙色變為藍色。太陽消失以後，貼近地平線的雲層仍會繼續反射著太陽的光芒。因為天空的藍色和雲層反射的紅色太陽光融合在一起，所以天空中的薄雲呈現出紅紫色。幾分鍾後，天空充滿了淡淡的藍色，它的顏色逐漸加深，向高空延展。但在一個高度工業化的區域，當汙染物以微粒的形式懸浮在空中時，天空的顏色就截然不同了？圓圓的太陽呈現出橘紅色，同時天空一片暗紅、紅色明暗的不同反映著汙染物的厚度，、有時落日以後，兩邊的天空出現兩道寬寬的顏色，地平線附近是暗紅色的，而它的上方是暗藍色。當汙染格外嚴重時，太陽看上去就像一隻暗紅色的圓盤。甚至在它到達地平線之前，它的顏色就會逐漸褪去。
為什麼在潔淨的空氣中太陽呈現出黃色，同時天空呈現出藍色呢在19世紀末期，英國物理學家瑞利在1871年首先對此做出了解釋。在地球表麵的人是透過經空氣散射的太陽光來看天空的。在潔淨、未受汙染的大氣中，大部分的散射是由空氣中的分子（主要是氧和氮分子）引起的，這些分子的大小比可見光的波長要小得多。瑞利理論指出，散射光強和波長的四次方成反比（I∝1／λ4），在這種情況下，散射主要影響波長較短的光。因為藍色位於光譜的後麵，所以天空本身呈現出藍色？太陽光直接穿透空氣，在散射過程中失去了許多藍色，所以太陽本身呈現出燦爛的黃色。
根據瑞利的理論，當光波波長減少時，散射的程度急劇加強。所以光波波長最短的紫色光應該散射最強，靛青、藍色和綠色的光散射要少得多。那麼為什麼我們看見的是藍天，而不是紫色和靛色的天空呢？原來當散射光穿過空氣時，吸收使它喪失了許多能量，波長很短的紫光和靛光雖然在穿過空氣時，散射很強烈，但同時它們也被空氣強烈地吸收，陽光到達地麵時，所剩的紫色和靛色的散射並不多。我們所目睹的天空顏色是光譜中藍色附近顏色的混合色，它們呈現出來的就是蔚藍天空的顏色。
除了散射外，太陽光還被空氣中的臭氧分子和水蒸氣所吸收。因為空氣層散射和吸收的共同作用，最終到達地麵的太陽光消耗了許多能量。因為早晨和傍晚，太陽光經過空氣的路程長，能量損失過多，所以我們可以欣賞壯麗的日出和美麗的日落景色。而在白天，陽光在大氣中經過的路程短，它的能量損失少，這時用肉眼直視太陽會頭暈目眩，是很危險的。
在太陽剛剛落山時，你會看到太陽圓盤的周圍有一圈燦爛的紅色光環。這個光環是太陽光被遠大於空氣分子的灰塵顆粒——通常它們是懸浮在地球附近空中的——折射的結果。這個光環看上去從太陽圓盤的中心向外延伸了大約3倍。因為光環延伸的角度取決於光波波長和微粒的大小，所以估計折射的顆粒直徑大約為塵埃顆粒的大小。如果一陣大雨在落日前清洗了一遍空氣的話，在落日時通常就看不到這個光環。