Тысяча и один вопрос о погоде

429. Почему во время сумерек, восхода и захода солнца небо окрашивается? Когда солнце стоит низко, его лучи проходят через большую толщу нижней замутненной части атмосферы и, следовательно, теряют самые короткие волны, соответствующие голубому, синему и фиолетовому цветам. В этот период преобладают цвета, которые относятся к более длинным волнам видимой части солнечного спектра. В чистом сумеречном небе появляются полосы бледно-зеленого цвета, переходящего постепенно в более низких слоях атмосферы в желтоватый и розовый оттенки. Слои атмосферы, соприкасающиеся с земной поверхностью, приобретают иногда ярко-красную окраску, особенно там, где солнце село или где оно скоро взойдет.[29] Красноватый или розоватый тона рассеянного света часто отражаются к земле облаками, особенно находящимися сравнительно высоко ледяными облаками, что придает земному ландшафту темно-красный оттенок.

430. Почему солнце бывает красным? Оранжевый или красный цвет опускающееся за горизонт или восходящее солнце приобретает потому, что лучи его света, попадающие в наш глаз, проходят большое расстояние в плотных замутненных слоях атмосферы, которые рассеивают свет болee коротких длин волн. Остаются лучи только красного цвета. Как только солнце поднимается выше, лучи света проходят на пути к наблюдателю через меньшую толщу плотной атмосферы, и красные тона ослабевают.

431. Почему луна у горизонта часто имеет оранжевый цвет? Причина такой окраски луны та же. Когда луна располагается низко, ее свет проникает через нижние плотные слои атмосферы, где дым, пыль и другие частицы ослабляют волны, соответствующие голубым оттенкам. Когда луна поднимается выше, красноватые тона блекнут, и поверхность луны, усеянная кратерами, окрашивается в серебристый цвет.

432. Почему солнце и луна кажутся у горизонта намного больше? Когда солнце или луна поднимаются в небе, то кажется, что их диаметр все время уменьшается. Это кажущееся уменьшение размеров небесных тел представляет собой замечательную оптическую иллюзию. Она чрезвычайно сильна и трудно поверить, что измерения солнца и луны приборами показывают неизменность их угловых размеров. Ощущение, что их диаметр изменяется, появляется оттого, что, например, солнце проектируется наблюдателем на сплюснутый[30] небесный свод. Чем ближе к наблюдателю небесный свод, тем меньше проекция солнца на его поверхности, и наоборот.

433. Действительно ли солнце появляется над горизонтом, когда фактически оно еще не взошло? Да, это так. Когда солнце еще или уже находится за горизонтом, мы видим его полное изображение. Это явление — результат атмосферной рефракции. Луч света при прохождении из менее плотных слоев атмосферы в более плотные искривляется в результате преломления. Таким образом, лучи, идущие от солнца, попадают в глаз наблюдателя еще до того, как солнце взошло над горизонтом. Наблюдатель видит светило не на том месте, где оно находится, а в некоторой другой точке небесной сферы по направлению касательной к траектории луча, т. е. выше его действительного положения. Из-за этого на несколько минут увеличивается продолжительность дня.[31]

434. Что такое зеленый луч? Зеленый луч — это внезапная яркая вспышка зеленого света во время захода солнца. Она наблюдается при безоблачном небе, когда воздух очень чист и горизонт резко очерчен. Как только солнце скрылось за горизонтом, его лучи разлагаются на отдельные цвета. В результате неодинакового преломления световых волн различных длин горизонт быстро (в течение нескольких секунд) как бы последовательно отрезает лучи разных цветов: сначала красный, затем желтый, зеленый и голубой. Создается впечатление внезапного перехода света от белого к зеленому или иногда зелено-голубому.

435. Что является причиной появления гало? Очень красивые кольца вокруг солнца (солнечное гало) или луны (лунное гало) всегда указывают на присутствие в верхней тропосфере некоторых форм перистых облаков. Эти облака располагаются на высоте около 9— 11 км над поверхностью земли, где наблюдается очень низкая температура воздуха, и состоят из мириадов микроскопических кристаллов льда. По отношению к лучам, идущим от солнца или луны, эти кристаллы являются миниатюрными призмами, изгибающими или преломляющими лучи света и разлагающими его на различные цвета.