正文 天空也愛美嗎(2 / 2)

在當今的工業社會,汙染物通常是懸浮的微粒,它們由直徑從0.01到10毫米不等的微粒組成。瑞利的理論不能解釋這種情況。後來,戈什塔夫·米證明了大粒子的散射取決於粒子線度與波長的比值,並於1908年提出了一個更為普遍的理論,它所覆蓋的顆粒大小範圍更大。這個理論指出,如果空氣中有足夠大的顆粒,它們將決定散射的情況。米氏的散射理論可以解釋我們看見的城市天空的景象,顆粒越大,散射越多,同時散射的效果取決於波長。散射不僅在光譜的藍色區域強烈,而且在綠色到黃色部分也很強。

所以,穿過了受到很多汙染的空氣層的太陽光的強度削弱了許多,太陽看上去更紅一些,它已經失去它的藍色、黃色和綠色成分。除了散射外,像臭氧和水蒸氣還會額外地吸收光能。結果圓圓的太陽呈現出黯淡、橘紅的顏色。

那麼在受汙染的空氣中,天空本身的顏色又如何呢?懸浮在空中的汙染物,時間一久便會聚集成層,較大的顆粒在地麵附近形成了較濃密層。當太陽光穿透這些層時,它逐漸褪色,呈現出橘紅色。散射的光失去了大量波長較短的光波,結果主要是紅光得以穿透。天空呈現出暗紅色;因為散射的紅光要穿過空氣層中較低的、愈來愈濃密的空氣,所以在地球表麵附近紅色越來越濃。你所看到的落日的類型主要取決於你所處的地方。在地麵上,落日的亮度和顏色取決於季節和當地的大氣狀況。人在高處所看見的日出和日落的景色完全不同。有時日落後,站在平台上的觀察者能看到貼近兩麵地平線的一小部分空氣散射的陽光。

傍晚的天空能揭示出大氣受汙染的情況。天然的“汙染”也會影響天空顏色,尤其是火山噴發出的大量灰塵、熱氣體和水蒸氣進入大氣時,灰塵的顆粒和其他一些微粒最終在離地麵15千米到20千米之間的地方聚集成層。這個空氣層散射太陽光的效果格外明顯,絢麗多彩,太陽呈現出藍色或綠色。尤其是在黃昏時分,火山噴發幾年之後還能看到這種景象。這些引人入勝的景色並不能彌補汙染的危害,無論汙染是天然的還是人為的。但至少汙染物顆粒通過絢麗多彩的天空顏色的微妙變化顯示了它們的存在。城市日落一旦出現暗紅色,那便是對我們的警告。我們應當禁止汙染物直接排入大氣,隻有這樣,才能保證我們的子孫後代能夠繼續欣賞到明朗的天空。