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為什么高原的藍天特別深邃?

作者:未知     來源:蝌蚪五線譜    2016-01-11

  雄奇壯美的青藏高原,是無數人一生中夢魂縈繞,去了還想再去的地方。在大漠雪山的映襯下,高原的天空呈現深邃的藍色,特別令人流連贊嘆。低海拔地區也常有藍天白云的天氣,但是天空的感覺卻與高原有很大不同,這是怎么回事呢?

  其實,天空本身是沒有顏色的。在宇宙空間中,我們只能看見一輪燦爛的太陽,還有周圍漆黑的太空。地球的表面有一層濃密的大氣,不僅給人類提供了基本的生活條件,也是天空成為藍色的原因。太陽發出的光芒包含了各種波長的光線,不同波長的陽光在可見波段呈現赤橙黃綠青藍紫七色。當陽光穿透大氣層時,會被大氣中的各種微粒散射。為什么這種散射會使天空變成藍色,而不是一片白茫茫呢?泰多爾、瑞利和愛因斯坦等幾位科學家,對陽光的散射現象進行了長期的研究,發現了被稱為瑞利散射的效應。

  當空氣比較潔凈的時候,散射陽光的主力是微小的氣體分子,這就是瑞利散射。這些分子的直徑遠小于可見光的波長,在散射陽光的時候是有選擇性的,其散射光強度與光波波長的四次方成反比。藍紫色光的波長約400納米,只有700納米的紅色光波長的60%不到。因此,藍紫光的散射強度接近于紅色光的十倍。大氣對陽光及有散射也有吸收,其中對波長較短的紫色光吸收作用比較強。穿過了厚厚的大氣層,到達地面的紫色光就比較微弱了。人眼的顏色感受器官由紅、綠、藍三種錐體組成,對紫光也相對不敏感。幾種原因的綜合作用,使晴空看起來是藍色而不是紫色。旭日東升或是夕陽西下的時候,陽光要穿過更厚的大氣層。連藍色光也被大量吸收,天空就呈現出漂亮的橙紅色。

  明白了天空為什么是藍色的,就很容易理解高原的藍天為什么如此深沉美麗。高原的海拔通常在三、四千米甚至更高,這里的空氣比平原稀薄的多。以西藏首府拉薩為例,這里每立方米空氣的密度只有810克,只有海平面處的60%多一點。這里的瑞利散射沒有低海拔地區強烈,所以陽光非常毒辣,天空的藍色中也透出了太空的純黑底色,反而顯得分外深邃美麗。

  如果乘坐飛機甚至火箭到達大氣層的更高處,稀薄的大氣已經無法吸收掉紫色光,這時的天空會變成幽暗的藍紫色。繼續遠離大地后,天空最終會變得和外天空一樣漆黑一片。

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