【自然地理学】晚霞观察者手册

0 前言

今天傍晚,在上课的时候,有朋友向我分享了几张照片,我有幸看到了原本看不到的教室外的晚霞。她跟我说,晚霞之下,像童话的世界。然后我打开朋友圈,发现也被粉色的晚霞刷屏了。跟大家分享一张。

而在文学和艺术中,晚霞也常被用来象征一天的结束,生命的暮年。我记得杜牧有首诗叫《秋夕》是这样写的。

1
2
3
4
银烛秋光冷画屏,
轻罗小扇扑流萤。
天阶夜色凉如水,
卧看牵牛织女星。

这里的“天阶夜色”便是指晚霞,他用晚霞来描绘一个宁静而又略带凉意的秋夜。但我想,可惜的是古人并不懂得这天阶夜色形成的原因,也就缺了一份欣赏美的角度。

我认为,科学中的诗意是最美的一隅风景。故我尝试在本篇博客中,向大家介绍晚霞之中的科学与诗意。

对了,那晚恰巧也是一个宁静而又略带凉意的秋日。


1 晚霞的形成原理

太阳光的组成: 太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成的。这些颜色的光波长不一样,红光波长最长,紫光波长最短。

大气中的散射现象: 当太阳光穿过大气层时,会碰到空气中的各种小颗粒,如气体分子和灰尘。这些小颗粒会将光线向四面八方散射。短波长的光,比如蓝光和紫光,散射得更厉害,而长波长的光,比如红光和橙光,散射得较少。

大气散射又分为好几种,比如瑞利散射米散射几何散射。对于微粒直径远远小于可见光波长(400-800纳米)的情况,比如大气分子(直径1纳米上下)对可见光的散射,是瑞利散射

而大气中的颗粒对太阳光的散射主要就是瑞利散射,原理图如下(蓝光波长小于红光)。

光线与大气的相互作用: 日落时太阳接近地平线,阳光要穿过更多的大气层才能到达我们的眼睛。这时,大部分的蓝光和紫光被散射掉了,而红光和橙光因为波长较长,能够穿过大气层,照射到云层上,把云彩”染”成红色和橙色,形成了美丽的晚霞。

1
*简单来说,晚霞就是太阳落山时,阳光在大气中散射,主要由红光和橙光照亮云层造成的自然景观。

2 为什么有时候晚霞会特别好看(●☌◡☌●)

颜色变化的原因: 晚霞的颜色变化与大气中的水滴冰晶灰尘等颗粒有关。当这些颗粒较多时,散射效果更强,可能会产生更丰富的颜色,如粉色、紫色等。

此外,云层的厚度和形状也会影响晚霞的颜色,云层较厚时,颜色可能更鲜艳。

2024年10月23日的晚霞那么好看,应该就是因为那天的云层比较厚。


3 晚霞与天气之间的联系

晚霞与气压的关系: 晚霞可以反映大气的稳定性。如果晚霞颜色鲜艳且天空清澈,可能意味着大气中水汽和尘埃较少,暗示着高压系统控制下的天气,通常预示着晴朗的天气。

晚霞与未来天气的预测: 还有一些传统的天气谚语与晚霞有关。

1
朝霞不出门,晚霞行千里

朝霞不出门:春夏季节的早晨,如果我们看到天空中有鲜艳的朝霞,这通常意味着东方的低空有很多水滴,形成了云层。所以看到早上的彩霞,可能就要准备迎接坏天气了。

晚霞行千里:傍晚出现红霞,预示天晴,可以远行。如果出现鲜艳的晚霞,说明晚霞主要是由尘埃等干粒子对阳光散射所致,说明西方的天气比较干燥。按照气流由西向东移动的规律,未来本地的天气不会转坏,所以有“晚霞行千里”的说法。

这是由古人经验得出来的谚语,是有一定可信度的。


4 结语

看到今天傍晚的天空,我想起来高三那一段时间教学楼窗外的晚霞,和今天很像,那时候还多了一些青春的青涩。今天看呢,哈哈,好像没有当时那种感觉了。

不过,我想在接下来很长的一段日子里,我都会认为最好看的晚霞是校园里的晚霞了。