藍(lán)藍(lán)的天空恬靜的如一面明鏡,仿佛可以照映出整個大地。鳥兒不時的從天空中劃過一道道優(yōu)美的弧線，你會好奇天空為什么是藍(lán)色的而不是其他顏色嗎?下面是分享的十萬個為什么：為什么天空是藍(lán)色的。歡迎閱讀參考！
【為什么天空是藍(lán)色的】
天空是藍(lán)色的原因
事實上天空之所以是藍(lán)色的原因是因為三個簡單的因素組合在一起：陽光是由許多不同波長的光組成的，地球的大氣層是由分散不同波長光的分子組成的，它們的大小不同，我們的眼睛也很敏感，把這三件事放在一起，
陽光是由所有不同顏色的光組成的……我們的太陽的光球?qū)臃浅?，接?000K，它發(fā)出一種廣譜的光從能量的紫外線到可見的，從紫色到紅色，然后深入到光譜的紅外部分。
的能量光也是短波波長(和高頻)光，而較低能量的光有較長波長(和低頻率)而不是高能的。當(dāng)你看到一個棱鏡將太陽光分解成它的各個組成部分時，光產(chǎn)生分裂的原因是由于紅光的波長比藍(lán)色光長。
在我們的日常生活中不同波長的光反應(yīng)不同與物質(zhì)的反應(yīng)是極其重要和有用的。微波爐上的大洞允許短波長的可見光出入，但要保持較長波長的微波光反射它。太陽鏡上的薄涂層反射紫外線、紫色和藍(lán)光，但允許長波長的綠色、黃色、橙色和紅色穿過。
這些微小不可見的粒子組成了我們的大氣層——像氮、氧、水、二氧化碳和氬原子一樣的分子，它們都散射所有波長的光，但更有效地散射短波波長的光。
因為這些分子比光本身的波長要小得多，所以光波長越短，它散射的越好。事實上它在數(shù)量上遵循一種叫做瑞利散射的定律，它告訴我們在人類視覺的短波波長范圍內(nèi)的紫光，比在長波長范圍內(nèi)的紅光多出9倍多。(波長的散射強(qiáng)度成反比的四次方:我∝λ-4)。
當(dāng)陽光照射在地球大氣層的每一個角落的時候，光的紅光波長只會有11%的散射，所以在你的眼睛里就像紫色的光一樣。
當(dāng)太陽在天空高時這就是為什么整個天空是藍(lán)色的。它在離太陽較遠(yuǎn)的地方看起來更亮，因為在這些方向上有更多的大氣層(因此更多的藍(lán)光)。在任何方向上，你都能看到從陽光中發(fā)出的散射光，照亮了你眼睛和外太空之間的整個大氣層。這對天空的顏色有一些有趣的影響，這取決于太陽的位置和你在看的地方。
如果太陽在地平線以下光就必須穿過大量的大氣層。藍(lán)色的光分散在各個方向，而紅光則不太可能散射，這意味著它會到達(dá)你的眼睛。如果你在日落或日出之前乘飛機(jī)，你就能看到這種效果的壯觀景象。
從太空描述和宇航員返回的圖像來看，這是一個更好的視角。
在日出/日落或月升/月日落時，來自太陽(或月亮)的光必須經(jīng)過大量的大氣層，離地平線越近，光線穿過的大氣層就越多。當(dāng)藍(lán)光散射到各個方向時，紅光散射的效率要低得多。這意味著兩個光從太陽或月亮的磁盤本身變成了紅色的顏色,但也從附近的太陽和月亮的光線——撞到大氣和散射的光到達(dá)我們的眼睛——之前只有一次優(yōu)先發(fā)紅了。
在日全食時當(dāng)月亮的影子落在你身上，遮擋陽光直射到你周圍的大片區(qū)域時，地平線就會變成紅色，而不是別的地方。在全食的路徑上，光線照射在所有的方向上，這就是為什么在大多數(shù)地方，天空仍然是藍(lán)色的。但在視界附近，那些分散在各個方向的光很可能在到達(dá)你的眼睛之前再次散射。紅光是最可能穿過的光的波長，最終超過了更有效的散射藍(lán)光。
所以盡管如此，你可能還有一個問題:如果波長較短的光線更有效地散射，為什么天空不會呈現(xiàn)紫色?事實上，有更多的紫光來自于大氣而不是藍(lán)色的光，但也有其他顏色的混合。因為你的眼睛有三種類型的視錐(用于檢測顏色)，以及單色桿，這是所有四種需要在分配顏色時被你的大腦解釋的信號。
每一種錐體，加上桿對不同波長的光都很敏感，但它們都在一定程度上受到天空的刺激。我們的眼睛對藍(lán)色、青色和綠色波長的反應(yīng)比對紫羅蘭更強(qiáng)烈。即使有更多的紫光，也不足以克服我們大腦傳遞的強(qiáng)烈的藍(lán)色信號。
這是三個因素的結(jié)合：1、陽光是由許多不同波長的光組成的2、大氣中的粒子非常小，分散的短波波長的光比長波波長的光更有效3、我們的眼睛對各種顏色都有反應(yīng)
這使得天空對人類來說是藍(lán)色的。如果我們能非常有效地看到紫外線，天空就會出現(xiàn)更多的紫色和紫外線;如果我們只有兩種類型的視錐(像狗)，我們可以看到白天的藍(lán)天，而不是紅色、橙色和日落的黃色。但別被愚弄了：當(dāng)你從太空看地球時它也是藍(lán)色的，但大氣層與它無關(guān)!
【天空組成物質(zhì)】
要了解天空的組成必須提到大氣層，地球是被大氣層層層包裹起來的，所以也是我們所認(rèn)識天空的另一種叫法。
大氣層(atmosphere)，地質(zhì)學(xué)專業(yè)術(shù)語，地球就被這一層很厚的大氣層包圍著。大氣層的成分主要有氮?dú)?，?8.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小，越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在1000千米以上，但沒有明顯的界限。整個大氣層隨高度不同表現(xiàn)出不同的特點，分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層，再上面就是星際空間了。
對流層在大氣層的最低層，緊靠地球表面，其厚度大約為10至20千米。對流層的大氣受地球影響較大，云、霧、雨等現(xiàn)象都發(fā)生在這一層內(nèi)，水蒸氣也幾乎都在這一層內(nèi)存在，還存在大部分的固體雜質(zhì)。這一層的氣溫隨高度的增加而降低，大約每升高1000米，溫度下降5～6℃;動、植物的生存，人類的絕大部分活動，也在這一層內(nèi)，因為這一層的空氣對流很明顯，故稱對流層。對流層以上是平流層，大約距地球表面20至50千米。平流層的空氣比較穩(wěn)定，大氣是平穩(wěn)流動的，故稱為平流層。在平流層內(nèi)水蒸氣和塵埃很少，并且在30千米以下是同溫層，其溫度在-55℃左右，溫度基本不變，在30千米至50千米內(nèi)溫度隨高度增加而略微升高。平流層以上是中間層，大約距地球表面50至85千米，這里的空氣已經(jīng)很稀薄，突出的特征是氣溫隨高度增加而迅速降低，空氣的垂直對流強(qiáng)烈。中間層以上是暖層，大約距地球表面100至800千米，最突出的特征是當(dāng)太陽光照射時，太陽光中的紫外線被該層中的氧原子大量吸收，因此溫度升高，故稱暖層。散逸層在暖層之上，為帶電粒子所組成。
大氣層又稱大氣圈，是因重力關(guān)系而圍繞著地球的一層混合氣體，是地球最外部的氣體圈層，包圍著海洋和陸地，大氣圈沒有確切的上界，在離地表2000~16000公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子，在地下，土壤和某些巖石中也會有少量氣體，它們也可認(rèn)為是大氣圈的一個組成部分，地球大氣的主要成分為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體，這些混合氣體被稱為空氣，地球大氣圈氣體的總質(zhì)量約為5.136×10^21克，相當(dāng)于地球總質(zhì)量的0.86%，由于地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內(nèi)，其中75%的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層范圍內(nèi)，根據(jù)大氣溫度垂直分布和運(yùn)動特征，在對流層之上還可分為平流層、中氣層、增溫層等。大氣層保護(hù)地表避免太陽輻射直接照射，尤其是紫外線;也可以減少一天當(dāng)中極端溫差的出現(xiàn)。
除此之外，還有兩個特殊的層，即臭氧層和電離層。臭氧層距地面20至30千米，實際介于對流層和平流層之間。這一層主要是由于氧分子受太陽光的紫外線的光化作用造成的，使氧分子變成了臭氧。電離層很厚，大約距地球表面80千米以上。電離層是高空中的氣體，被太陽光的紫外線照射，電離層由帶電荷的正離子和負(fù)離子及部分自由電子形成的。電離層對電磁波影響很大，我們可以利用電磁短波能被電離層反射回地面的特點，來實現(xiàn)電磁波的遠(yuǎn)距離通訊。
在地球引力作用下，大量氣體聚集在地球周圍，形成數(shù)千公里的大氣層。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣，有人認(rèn)為，大氣層的上界可能延伸到離地面6400公里左右。據(jù)科學(xué)家估算，大氣質(zhì)量約6000萬億噸，差不多占地球總質(zhì)量的百萬分之一。大氣體積成分：氮78%、氧21%、氬0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外還有水汽、塵埃、氣溶膠及大粒度懸浮顆粒。由于地磁場的保護(hù)作用，使得大氣層在太陽風(fēng)及宇宙高能射線流的刮蝕作用下得以保存。
自然狀態(tài)下，大氣是由混合氣體、水汽和雜質(zhì)組成。除去水汽和雜質(zhì)的空氣稱為干潔空氣。干潔空氣的主要成分為78.09%的氮，20.94%的氧，0.93%的氬。這三種氣體占總量的99.96%，其它各項氣體含量計不到0.1%，這些微量氣體包括氖、氦、氪、氙等稀有氣體。在近地層大氣中上述氣體的含量幾乎可認(rèn)為是不變化的，稱為恒定組分。
在干潔空氣中，易變的成分是二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)等，這些氣體受地區(qū)、季節(jié)、氣象以及人類生活和生產(chǎn)活動的影響。正常情況下，二氧化碳含量在20km以上明顯減少。近地層干潔空氣組成如表1-1-1所示。
大氣中組分是不穩(wěn)定的，無論是自然災(zāi)害，還是人為影響，會使大氣中出現(xiàn)新的物質(zhì)，或某種成分的含量過多地超出了自然狀態(tài)下的平均值，或某種成分含量減少，都會影響生物的正常發(fā)育和生長，給人類造成危害，這是環(huán)境保護(hù)工作者應(yīng)研究的主要對象。
【為什么天空是藍(lán)色的】
天空是藍(lán)色的原因
事實上天空之所以是藍(lán)色的原因是因為三個簡單的因素組合在一起：陽光是由許多不同波長的光組成的，地球的大氣層是由分散不同波長光的分子組成的，它們的大小不同，我們的眼睛也很敏感，把這三件事放在一起，
陽光是由所有不同顏色的光組成的……我們的太陽的光球?qū)臃浅?，接?000K，它發(fā)出一種廣譜的光從能量的紫外線到可見的，從紫色到紅色，然后深入到光譜的紅外部分。
的能量光也是短波波長(和高頻)光，而較低能量的光有較長波長(和低頻率)而不是高能的。當(dāng)你看到一個棱鏡將太陽光分解成它的各個組成部分時，光產(chǎn)生分裂的原因是由于紅光的波長比藍(lán)色光長。
在我們的日常生活中不同波長的光反應(yīng)不同與物質(zhì)的反應(yīng)是極其重要和有用的。微波爐上的大洞允許短波長的可見光出入，但要保持較長波長的微波光反射它。太陽鏡上的薄涂層反射紫外線、紫色和藍(lán)光，但允許長波長的綠色、黃色、橙色和紅色穿過。
這些微小不可見的粒子組成了我們的大氣層——像氮、氧、水、二氧化碳和氬原子一樣的分子，它們都散射所有波長的光，但更有效地散射短波波長的光。
因為這些分子比光本身的波長要小得多，所以光波長越短，它散射的越好。事實上它在數(shù)量上遵循一種叫做瑞利散射的定律，它告訴我們在人類視覺的短波波長范圍內(nèi)的紫光，比在長波長范圍內(nèi)的紅光多出9倍多。(波長的散射強(qiáng)度成反比的四次方:我∝λ-4)。
當(dāng)陽光照射在地球大氣層的每一個角落的時候，光的紅光波長只會有11%的散射，所以在你的眼睛里就像紫色的光一樣。
當(dāng)太陽在天空高時這就是為什么整個天空是藍(lán)色的。它在離太陽較遠(yuǎn)的地方看起來更亮，因為在這些方向上有更多的大氣層(因此更多的藍(lán)光)。在任何方向上，你都能看到從陽光中發(fā)出的散射光，照亮了你眼睛和外太空之間的整個大氣層。這對天空的顏色有一些有趣的影響，這取決于太陽的位置和你在看的地方。
如果太陽在地平線以下光就必須穿過大量的大氣層。藍(lán)色的光分散在各個方向，而紅光則不太可能散射，這意味著它會到達(dá)你的眼睛。如果你在日落或日出之前乘飛機(jī)，你就能看到這種效果的壯觀景象。
從太空描述和宇航員返回的圖像來看，這是一個更好的視角。
在日出/日落或月升/月日落時，來自太陽(或月亮)的光必須經(jīng)過大量的大氣層，離地平線越近，光線穿過的大氣層就越多。當(dāng)藍(lán)光散射到各個方向時，紅光散射的效率要低得多。這意味著兩個光從太陽或月亮的磁盤本身變成了紅色的顏色,但也從附近的太陽和月亮的光線——撞到大氣和散射的光到達(dá)我們的眼睛——之前只有一次優(yōu)先發(fā)紅了。
在日全食時當(dāng)月亮的影子落在你身上，遮擋陽光直射到你周圍的大片區(qū)域時，地平線就會變成紅色，而不是別的地方。在全食的路徑上，光線照射在所有的方向上，這就是為什么在大多數(shù)地方，天空仍然是藍(lán)色的。但在視界附近，那些分散在各個方向的光很可能在到達(dá)你的眼睛之前再次散射。紅光是最可能穿過的光的波長，最終超過了更有效的散射藍(lán)光。
所以盡管如此，你可能還有一個問題:如果波長較短的光線更有效地散射，為什么天空不會呈現(xiàn)紫色?事實上，有更多的紫光來自于大氣而不是藍(lán)色的光，但也有其他顏色的混合。因為你的眼睛有三種類型的視錐(用于檢測顏色)，以及單色桿，這是所有四種需要在分配顏色時被你的大腦解釋的信號。
每一種錐體，加上桿對不同波長的光都很敏感，但它們都在一定程度上受到天空的刺激。我們的眼睛對藍(lán)色、青色和綠色波長的反應(yīng)比對紫羅蘭更強(qiáng)烈。即使有更多的紫光，也不足以克服我們大腦傳遞的強(qiáng)烈的藍(lán)色信號。
這是三個因素的結(jié)合：1、陽光是由許多不同波長的光組成的2、大氣中的粒子非常小，分散的短波波長的光比長波波長的光更有效3、我們的眼睛對各種顏色都有反應(yīng)
這使得天空對人類來說是藍(lán)色的。如果我們能非常有效地看到紫外線，天空就會出現(xiàn)更多的紫色和紫外線;如果我們只有兩種類型的視錐(像狗)，我們可以看到白天的藍(lán)天，而不是紅色、橙色和日落的黃色。但別被愚弄了：當(dāng)你從太空看地球時它也是藍(lán)色的，但大氣層與它無關(guān)!
【天空組成物質(zhì)】
要了解天空的組成必須提到大氣層，地球是被大氣層層層包裹起來的，所以也是我們所認(rèn)識天空的另一種叫法。
大氣層(atmosphere)，地質(zhì)學(xué)專業(yè)術(shù)語，地球就被這一層很厚的大氣層包圍著。大氣層的成分主要有氮?dú)?，?8.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小，越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在1000千米以上，但沒有明顯的界限。整個大氣層隨高度不同表現(xiàn)出不同的特點，分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層，再上面就是星際空間了。
對流層在大氣層的最低層，緊靠地球表面，其厚度大約為10至20千米。對流層的大氣受地球影響較大，云、霧、雨等現(xiàn)象都發(fā)生在這一層內(nèi)，水蒸氣也幾乎都在這一層內(nèi)存在，還存在大部分的固體雜質(zhì)。這一層的氣溫隨高度的增加而降低，大約每升高1000米，溫度下降5～6℃;動、植物的生存，人類的絕大部分活動，也在這一層內(nèi)，因為這一層的空氣對流很明顯，故稱對流層。對流層以上是平流層，大約距地球表面20至50千米。平流層的空氣比較穩(wěn)定，大氣是平穩(wěn)流動的，故稱為平流層。在平流層內(nèi)水蒸氣和塵埃很少，并且在30千米以下是同溫層，其溫度在-55℃左右，溫度基本不變，在30千米至50千米內(nèi)溫度隨高度增加而略微升高。平流層以上是中間層，大約距地球表面50至85千米，這里的空氣已經(jīng)很稀薄，突出的特征是氣溫隨高度增加而迅速降低，空氣的垂直對流強(qiáng)烈。中間層以上是暖層，大約距地球表面100至800千米，最突出的特征是當(dāng)太陽光照射時，太陽光中的紫外線被該層中的氧原子大量吸收，因此溫度升高，故稱暖層。散逸層在暖層之上，為帶電粒子所組成。
大氣層又稱大氣圈，是因重力關(guān)系而圍繞著地球的一層混合氣體，是地球最外部的氣體圈層，包圍著海洋和陸地，大氣圈沒有確切的上界，在離地表2000~16000公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子，在地下，土壤和某些巖石中也會有少量氣體，它們也可認(rèn)為是大氣圈的一個組成部分，地球大氣的主要成分為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體，這些混合氣體被稱為空氣，地球大氣圈氣體的總質(zhì)量約為5.136×10^21克，相當(dāng)于地球總質(zhì)量的0.86%，由于地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內(nèi)，其中75%的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層范圍內(nèi)，根據(jù)大氣溫度垂直分布和運(yùn)動特征，在對流層之上還可分為平流層、中氣層、增溫層等。大氣層保護(hù)地表避免太陽輻射直接照射，尤其是紫外線;也可以減少一天當(dāng)中極端溫差的出現(xiàn)。
除此之外，還有兩個特殊的層，即臭氧層和電離層。臭氧層距地面20至30千米，實際介于對流層和平流層之間。這一層主要是由于氧分子受太陽光的紫外線的光化作用造成的，使氧分子變成了臭氧。電離層很厚，大約距地球表面80千米以上。電離層是高空中的氣體，被太陽光的紫外線照射，電離層由帶電荷的正離子和負(fù)離子及部分自由電子形成的。電離層對電磁波影響很大，我們可以利用電磁短波能被電離層反射回地面的特點，來實現(xiàn)電磁波的遠(yuǎn)距離通訊。
在地球引力作用下，大量氣體聚集在地球周圍，形成數(shù)千公里的大氣層。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣，有人認(rèn)為，大氣層的上界可能延伸到離地面6400公里左右。據(jù)科學(xué)家估算，大氣質(zhì)量約6000萬億噸，差不多占地球總質(zhì)量的百萬分之一。大氣體積成分：氮78%、氧21%、氬0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外還有水汽、塵埃、氣溶膠及大粒度懸浮顆粒。由于地磁場的保護(hù)作用，使得大氣層在太陽風(fēng)及宇宙高能射線流的刮蝕作用下得以保存。
自然狀態(tài)下，大氣是由混合氣體、水汽和雜質(zhì)組成。除去水汽和雜質(zhì)的空氣稱為干潔空氣。干潔空氣的主要成分為78.09%的氮，20.94%的氧，0.93%的氬。這三種氣體占總量的99.96%，其它各項氣體含量計不到0.1%，這些微量氣體包括氖、氦、氪、氙等稀有氣體。在近地層大氣中上述氣體的含量幾乎可認(rèn)為是不變化的，稱為恒定組分。
在干潔空氣中，易變的成分是二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)等，這些氣體受地區(qū)、季節(jié)、氣象以及人類生活和生產(chǎn)活動的影響。正常情況下，二氧化碳含量在20km以上明顯減少。近地層干潔空氣組成如表1-1-1所示。
大氣中組分是不穩(wěn)定的，無論是自然災(zāi)害，還是人為影響，會使大氣中出現(xiàn)新的物質(zhì)，或某種成分的含量過多地超出了自然狀態(tài)下的平均值，或某種成分含量減少，都會影響生物的正常發(fā)育和生長，給人類造成危害，這是環(huán)境保護(hù)工作者應(yīng)研究的主要對象。