樹葉并不是唯一會在秋天變色的事物。你是否也曾在一個秋高氣爽的日子仰望天空,發現它的顏色居然如此鮮明澄澈?這并非是你的想象,秋季的天空確實要比以往更藍,這一切都有科學依據。

要想弄明白為什么天空的顏色在秋天更鮮明,首先你要了解天空為什么是藍色的。
“天空為什么是藍色的?”這是很多充滿好奇心的小朋友都會問到的一個經典問題。這個問題并不像關于宇宙的其它那些深邃龐雜的奧秘,我們有了這個問題的答案,這多虧了約翰·威廉·斯特拉特。這位19世紀的物理學家因發現了氬元素,于1904年榮獲了諾貝爾獎。但是,真正讓斯特拉特名垂青史的,是因為他發現了瑞利散射規律。他因繼承了爵位,所以稱為瑞利勛爵第三,而這一規律就由此命名。瑞利散射規律闡述了光如何在大氣分子的散射作用下,呈現出不同的顏色。
我們來回顧一下天空會呈現藍色的基本原理:太陽光是由多種顏色組成的,不同顏色的光,波長也各不相同。比如,紅色光波長最長,而在光譜的另一端,紫色光和藍色光的波長最短。太陽光線穿過地球大氣層,遇到一層很厚的大氣分子和灰塵顆粒。這些微粒的大小與波長較短的光接近,所以更易散射藍色和紫色的光。最后就有了我們看到的蔚藍的天空。
但是注意,我們雖然看到的是藍色的天空,但事實上它是紫色的。我們之所以看到的是藍色而非紫色,是由眼球的生理構造決定的,我們的眼睛對藍色更敏感。

現在,我們明白了天空為什么是藍色的,那么就回到最初的那個問題:天空為什么越到深秋越顯湛藍?原因有以下幾點。
太陽在天空的位置變低
隨著白天逐漸變短,太陽在天空的軌跡逐漸下沉到地平線。這增加了更多散射出來的在地表肉眼可見的藍光數量。
這正如Wildcard Weather上的表述:“太陽光線不再是位于我們的頭頂上方,而是與天空成一定角度。瑞利散射向肉眼散射更多藍色光線,而間接光則降低了肉眼接收紅光和綠光的程度。”
濕度越小,云霧越少
夏日炎炎,不斷創下溫度新高,而秋日送爽,終于帶來絲絲涼意。而且,不僅溫度降低了,濕度也減少了。由于空氣中水蒸汽減少,云層也不容易形成,霧氣也不再籠罩在城市中心了。于是就有了我們頭頂的萬里晴空。
秋天樹葉的暖色與天空的藍色為互補色
你如果在美術課也制作過色環的話,就會知道藍色與橙色為互補色。由于它們在色環上處于“對立”的位置,所以秋天,在金色、橙色和紅色的樹葉映襯下,本就已很藍的天空,其澄澈之美則更為凸顯。

蝌蚪五線譜編譯自mnn,譯者 一粒宸,轉載須授權

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