Почему небо голубое, а не зелёное? Почему небо синее, а закат красный? Как сделать из голубого неба закат.

Наступил долгожданный, для многих, момент когда марсоход Curiosity немного отвлекся от науки, и просто полюбовался закатным пейзажем. Спустя несколько дней эту картину смогли увидеть и мы. Полное фото превью на рабочий стол . Полный размер на сайте автора .

Марсианский закат уникален тем, что он голубой. Причина такого цвета неба та же, что на Земле дает голубое небо и красный закат — Рэлеевское рассеяние . Существует заблуждение, что на Земле голубой цвет неба обусловлен наличием кислорода в воздухе или даже озонового слоя. На самом деле, состав атмосферы здесь влияет менее существенно, чем ее плотность. Именно плотность газа приводит к рассеянию белого солнечного света и окрашивает небо.

Разница между цветом неба в полдень и на закате — в объеме атмосферы, который преодолевается солнечными лучами. На Марсе атмосфера в сто раз разреженнее чем на Земле, но когда солнце находится у горизонта ее свет преодолевает в тридцать раз более толстый слой атмосферы чем в полдень.

Дополнительный окрашивающий эффект марсианскому небу придает пыль, постоянно висящая в атмосфере. Судя по всему именно ее оранжевый цвет, в сумме с голубым, дают немного зеленоватый оттенок на фото. Хотя сейчас наоборот очень ясная погода. Настолько хорошей видимости я не видел за полтора года, которые Curiosity работает на Марсе. Впервые удалось рассмотреть камни на горном склоне, который находится почти за 30 км от марсохода.

Однако пыль все равно присутствует в небе. Можно увидеть как теряется в пылевой дымке горный хребет.

В максимально доступной для глаз дальности, он находится более чем за 50 километров. Нынешнее ясное небо объясняет почему в верхней части панорамы заката небо практически черное. Днем в зените оно должно быть таким же черным как и на Луне или на Земле на высоте свыше 30 км.

Наблюдения, проведенные еще аппаратом Viking показывает как меняется цвет неба и его чернота, в зависимости от количества пыли.

Вернемся к цвету заката. Благодаря современной технике, мы можем увидеть зарю даже из космоса. Хорошо заметен оранжевый окрас облаков, на границе дня и ночи на последнем снимке “Электро-Л”.

Взглянув на Марс, при помощи телескопа Hubble, мы можем увидеть такую же голубую каемку, которая опоясывает Марс по краю освещенного диска.

Любопытно, что голубые цвета на космических снимках Марса видны не всегда. Судя по всему причина — в сезонных колебаниях плотности атмосферы. В зависимости от времени года, запасы марсианского «воздуха» могут падать до 1/150 от земных запасов. Остальное — замерзает в виде сухого льда на полюсах.

Впрочем, голубым небом нас, конечно, не удивить. Что действительно невероятно — это голубое закатное солнце. Как мы знаем по своему опыту на Земле, на заре не только меняется цвет неба, но и видимого диска светила.

К сожалению, Curiosity не рискует проводить прямую съемку солнца, из опасения повредить матрицу фотокамеры, но он смог снять солнечный блик, который оказался именно голубым.

Мир вокруг нас полон удивительных чудес, но мы нередко не обращаем на них внимания. Восхищаясь чистой голубизной весеннего неба или яркими красками заката, мы даже не задумываемся о том, почему небо меняет цвет с изменением времени суток.


Мы привыкли к яркой синеве в погожий солнечный день и к тому, что осенью небосвод становится мглисто-серым, теряя свои яркие краски. Но если спросить современного человека о том, почему так происходит, то подавляющее большинство из нас, когда-то вооруженных школьными знаниями физики, вряд ли смогут дать ответ на этот простой вопрос. Между тем, в объяснении нет ничего сложного.

Что такое цвет?

Из школьного курса физики нам должно быть известно, что различия в цветовом восприятии предметов зависят от длины световой волны. Наш глаз способен различать только довольно узкий диапазон волнового излучения, причем наиболее короткими являются волны синего цвета, а наиболее длинными – красного. Между этими двумя основными цветами лежит вся наша палитра цветового восприятия, выраженная волновым излучением в разных диапазонах.

Белый солнечный луч на самом деле состоит из волн всех цветовых диапазонов, в чем легко убедиться, пропустив его через стеклянную призму – этот школьный опыт вы наверняка помните. Для того, чтобы запомнить последовательность изменения длин волн, т.е. последовательность цветов спектра дневного света, придумана забавная фраза про охотника, которую каждый из нас выучил в школе: Каждый Охотник Желает Знать и т.д.


Поскольку красные световые волны наиболее длинные, то они меньше других подвержены рассеиванию при прохождении . Поэтому когда нужно визуально выделить какой-то предмет, используют преимущественно красный цвет, хорошо различимый издалека в любую погоду.

Поэтому запрещающий сигнал светофора или любой другой световой сигнал предупреждения об опасности – это красный, а не зеленый или синий цвет.

Почему на закате небо становится красным?

В вечерние часы перед закатом солнечные лучи падают на поверхность земли под углом, а не прямо. Им приходится преодолевать гораздо более толстый слой атмосферы, чем в дневное время, когда поверхность земли освещается прямыми лучами Солнца.

В это время атмосфера выполняет роль цветового фильтра, который рассеивает лучи практически всего видимого диапазона, кроме красных – наиболее длинных и поэтому наиболее устойчивых к помехам. Все остальные световые волны либо рассеиваются, либо поглощаются частицами водяных паров и пыли, присутствующими в атмосфере.

Чем ниже опускается Солнце по отношению к горизонту, тем более толстый слой атмосферы приходится преодолевать световым лучам. Поэтому их цвет все больше смещается в сторону красной части спектра. С этим явлением связана народная примета, говорящая о том, что красный закат предвещает сильный ветер на следующий день.


Ветер зарождается в высоких слоях атмосферы и на большом удалении от наблюдателя. Косые солнечные лучи высвечивают наметившуюся зону атмосферного излучения, в которой намного больше пыли и паров, чем в спокойной атмосфере. Поэтому перед ветреным днем мы видим особенно красный, яркий закат.

Почему днем небо голубое?

Различиями в длине световых волн объясняется и чистая синева дневного неба. При падении солнечных лучей прямо на поверхность земли преодолеваемый ими слой атмосферы имеет наименьшую толщину.

Рассеяние световых волн происходит при их столкновении с молекулами газов, составляющих воздух, и в этой ситуации наиболее устойчивым оказывается коротковолновой световой диапазон, т.е. синие и фиолетовые световые волны. В погожий безветренный день небо приобретает удивительную глубину и синеву. Но почему мы тогда видим синий, а не фиолетовый цвет неба?

Дело в том, что клетки человеческого глаза, отвечающие за цветовосприятие, намного лучше воспринимают синий, чем фиолетовый цвет. Все же фиолетовый слишком близок к границе диапазона восприятия.

Вот почему небо мы видим ярко-синим, если в атмосфере отсутствуют рассеивающие компоненты, кроме молекул воздуха. Когда в атмосфере появляется достаточно большое количество пыли – например, жарким летом в городе – небо будто выцветает, теряя свою яркую синеву.

Серое небо непогоды

Теперь понятно, почему осеннее ненастье и зимняя слякоть делают небо беспросветно серым. Большое количество водяных паров в атмосфере приводят к рассеиванию всех без исключения компонентов белого светового луча. Световые лучи дробятся в мельчайших капельках и молекулах воды, теряя свое направление и смешиваясь по всему диапазону спектра.


Поэтому до поверхности доходят световые лучи, будто пропущенные через гигантский рассеивающий плафон. Мы воспринимаем это явление как серовато-белый цвет неба. Стоит удалить влагу из атмосферы, как небосвод вновь становится ярко-синим.

От красного до фиолетового, которые являются главными цветами спектра. Цвет, видимый глазом, объясняется длиной световой волны. Соответственно, красный цвет дает самую длинную световую , а фиолетовый – самую короткую.

Во время заката человек может наблюдать диск , быстро приближающийся к линии горизонта. При этом солнечный свет проходит через все большую толщу . Чем больше длина световой волны, тем меньше она подвержена поглощению атмосферным слоем и присутствующими в нем аэрозольными взвесями. Что пояснить этот феномен, нужно рассмотреть физические свойства синего и красного цветов, привычных оттенков неба.

Когда солнце находится в зените, наблюдатель может сказать, что небо голубое. Это связано с различиями в оптических свойствах синего и красного цветов, а именно способностей к рассеиванию и поглощению. Синий цвет поглощается сильнее красного, однако его способность к рассеиванию гораздо выше (в четыре раза) аналогичной способности красного цвета. Отношение длины волны к интенсивности света – доказанная физическая закономерность, имеющая название «рэлеевский закон синего неба».

Когда солнце находится высоко, слой атмосферы и взвесей, отделяющий небо от глаз наблюдателя, относительно небольшой, короткая волна синего цвета не поглощается полностью, а высокая способность к рассеиванию «заглушает» остальные цвета. Поэтому днем небо кажется голубым.

Когда наступает время заката, солнце начинает стремительно опускаться к линии истинного горизонта, и слой атмосферы резко увеличивается. По прошествии определенного времени слой становится настолько плотным, что синий цвет практически полностью поглощается, а красный цвет благодаря высокой устойчивости к поглощению выходит на первый план.

Таким образом, на закате небо и само светило видится человеческому глазу в различных оттенках красного, от оранжевого до ярко-алого. Следует отметить, что на восходе солнца наблюдается то же самое и по тем же причинам.

Приятно смотреть в ослепительно голубое небо или наслаждаться багровым закатом. Многие люди с удовольствием любуются красотами окружающего мира, но далеко не все понимают природу того, что они наблюдают. В частности, им трудно дать ответ на вопрос, почему небо голубое, а закат красный.

Солнце излучает чистый белый свет. Вроде бы и небо должно быть белым, но оно видится ярко-голубым. Почему так происходит?

Ученые несколько столетий не могли объяснить голубой цвет неба. Из школьного курса физики все , что белый свет с помощью призмы можно разложить на составляющие его цвета. Для их существует даже простая фраза: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Начальные слов этой фразы позволяют запомнить порядок цветов в : красный, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Ученые предположили, что голубой цвет неба вызван тем, что голубая составляющая солнечного спектра лучше всего достигает поверхности Земли, тогда как другие цвета поглощаются озоном или рассеянной в атмосфере пылью. Объяснения были достаточно интересные, но они не подтвердились опытами и расчетами.

Попытки объяснить голубой цвет неба не прекращались, и в 1899 году лорд Рэлей выдвинул теорию, наконец-то давшую ответ на этот вопрос. Выяснилось, что голубой цвет неба вызван свойствами молекул воздуха. Какое-то количество идущих от Солнца лучей без помех достигает поверхности Земли, но основная их часть поглощается молекулами воздуха. Поглощая фотоны, молекулы воздуха заряжаются (возбуждаются) и уже сами испускают фотоны. Но эти фотоны имеют другую длину волны, при этом среди них преобладают фотоны, дающие голубой цвет. Именно поэтому небо выглядит голубым: чем более солнечный стоит день и чем меньше облачности, тем более насыщенным становится этот голубой цвет неба.

Но если небо голубое, то почему во время заката оно окрашивается в багровые тона? Причина этого очень проста. Красная составная часть солнечного спектра гораздо хуже поглощается молекулами воздуха, чем остальные цвета. Днем солнечные лучи входят в атмосферу Земли под углом, напрямую зависящим от широты, на которой находится наблюдатель. На экваторе этот угол будет близок к прямому, ближе к полюсам он будет уменьшаться. По мере движения Солнца, слой воздуха, который надо пройти световым лучам, до того как достигнуть глаза наблюдателя, увеличивается – ведь Солнце уже не над головой, а клонится к горизонту. Толстый слой воздуха поглощает основную часть лучей солнечного спектра, но красные лучи достигают наблюдателя почти без потерь. Именно поэтому закат выглядит красным.

26 апреля 2012 года в небе над Москвой появились странные зеленоватые облака. Необъяснимое явление встревожило жителей столицы и взбудоражило российский интернет. Было высказано предположение, что на одном из предприятий произошла авария, которая сопровождалась выбросом в атмосферу вредных для здоровья химических веществ. К счастью, информация не подтвердилась.

Инструкция

Главный санитарный врач Российской Федерации Геннадий Онищенко заявил, что по официальным данным на химических заводах Подмосковья и близлежащих регионов аварий не было. Между тем, в некоторых районах Москвы люди действительно почувствовали себя хуже. Аллергики и астматики поняли причину этого аномального явления.

После затяжной зимы в первых числах апреля резкое потепление, вызвавшее стремительный сход снежного покрова, раннее распускание листьев на деревьях и цветение сразу нескольких их видов: березы, ольхи,

Чем же вызван столь необычный для землян цвет заката? Стоит начать с того, что атмосфера Марса сильно отличается от земной — у нее другой состав газов, в сто раз меньше плотность и она насыщена очень мелкой пылью.

Свет состоит из волн разной длины, поэтому, если вы проведете знаменитый опыт Ньютона и поймаете солнечный луч в призму, то он разложится на цветные лучи — в спектр. Когда солнечные лучи встречаются с пылью, плавающей в марсианской атмосфере, происходит то же самое, но при этом пыль поглощает большую часть волн синей части спектра. Поэтому небо на Марсе преимущественно красного цвета.

Но во время заката, если смотреть прямо на Солнце, можно увидеть синий цвет. Происходит это из-за того, что лучи проходят в атмосфере больший путь, чем днем. В этот момент на них начинает действовать эффект, называемый рэеелевским рассеянием — атмосфера рассеивает свет с короткой длиной волны сильнее длинноволнового света. Кстати, именно из-за этого эффекта и толстого слоя атмосферы небо на нашей планете голубого цвета.

Действие эффекта хорошо заметно на фотографиях из космоса.

Ровер «Оппортьюнити» был запущен к Марсу еще в 2003 году, за его управление отвечает Лаборатория реактивного движения НАСА в Пасадене. Марсоходу принадлежит множество рекордов и открытый — например, он рекордсмен по расстоянию, пройденному по внеземной поверхности (второе место — впрочем, данные разнятся — занимает советский «Луноход-2»). «Оппортьюнити» преодолел уже почти 42 километра, хотя, как отмечают сотрудники проекта, 11 лет назад, когда он начинал первую миссию, никто не ожидал таких результатов. В настоящее время ровер занимается исследованием края 22-километрового кратера Индевор, его цель — изучение западного края, а также залежей глинистых минералов, на которые в прошлом воздействовала жидкая вода.

У ровера есть «брат-близнец» — марсоход «Спирит», их приземление произошло с разницей в 3 недели в 2004 году. Роверы обнаружили множество свидетельств существования в прошлом планеты воды на поверхности, однако в 2010 году «Спирит» перестал выходить на связь, а в 2011 году его миссию объявили законченной.

Помимо «Оппортьюнити», Красную планету в настоящее время исследует марсоход «Кьюриосити», запущенный в 2011 году и приземлившийся в 2012 году. С орбиты исследования ведут межпланетная станция НАСА MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) , орбитальный зонд НАСА Mars Odyssey , межпланетная станция ЕКА Mars Express , а также десятый марсианский орбитальный аппарат НАСА MAVEN и индийская межпланетная станция Mangalyaan (Mars Orbiter Mission) , которая является первым индийским космическим аппаратом, запущенным к другой планете. MAVEN и Mangalyaan достигли орбиты планеты почти одновременно — в сентябре 2014 года.

Солнце не только дает нам свет и тепло, но и раскрашивает все вокруг нас в радужные цвета спектра. Луч белого света на самом деле разноцветный, это мы знаем по его отражению в капле дождя, ставшему радугой. Тогда почему для неба солнце выбрало именно голубой цвет, а не зеленый, например? Хотя очень трудно представить себе зеленое небо.
Землю окружает слой воздуха, которым мы дышим. В нем находится кислород, озон и углекислый газ. Слой этот зовется атмосферой. Толщина атмосферного слоя около 500 километров. В нем содержится воздух, которым мы дышим.

Воздух состоит из молекул, в которых свет отражаться не может. Он на них рассеивается. Электроны в молекуле попадают под воздействие падающего на них солнечного света и начинают его излучать. А сам свет при этом рассеивается. И этот рассеянный свет мы видим с Земли.

Газы, находящиеся в воздухе, делят свет на известные нам цвета спектра. Мы их знаем хорошо знаем – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Но мы, чаще всего, видим синим или голубым. Почему небо голубое?

Тут вступает в силу закон рассеивания, открытый Рэлеем, по которому свет с меньшей длиной волн рассеивается быстрее, чем свет волн с большей длиной. У синего, голубого и фиолетового цветов спектра длина волн меньше. Поэтому именно их рассеянный свет мы видим в небе.

Некоторые цвета спектра с большей длиной волн, такие как красный и оранжевый почти не рассеиваются. На закате солнца слой атмосферы увеличивается во много раз, спектру труднее проходить через него, и поскольку синяя и голубая краски рассеялись, их остается все меньше в палитре небесных цветов к вечеру, одна краска остается нетронутой - красная. Вот ее то мы и видим на закате в небе. И само солнце видится нам тогда красным. Конечно, в другой части планеты небо в этот момент голубое, там рассеиваются короткие лучи спектра.

К утру солнце возвращается к нам, если ему не приходится пробиваться через толстую завесу туч и облаков. Тогда мы видим небо в тучах. А это уже совсем другая история.