为什么天空蓝色的？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-23 10:58 标签： 为什么天空是蓝色的解答

许多人小的时候都会冒出这个疑问。而如今，你的孩子或许也会拿这个问题来问你。好吧，作为一位在孩子看来无所不知的家长，你该怎么回答？

首先，天空之所以是蓝色的，并不是因为它反射了海洋的颜色。这个回答也相当于没有回答，如果你给出这个答案，好奇心强烈的小孩极有可能会追问“那海洋为什么是蓝色的？”，留下你站在原地，思考世界的真相。

为了回答这个问题，你需要一点生动的解释。

1. 阳光是由多种颜色的光组成的

太阳向外界放出了无数道光，这些阳光像一批浩荡的车队，在宇宙中穿行了1.5亿千米之远，好不容易抵达了地球。阳光们踌躇满志，眼看就可以安逸地躺在地球表面......直到有个人往地上放了块三棱镜。

不同颜色的光从一种介质进入另一种介质时，会发生折射，按照一定的角度偏转后才继续向前行进，这个偏转的角度就叫做折射角。

道路千万条，折射第一条。行车不规范，太阳两行泪。

我们可以把各种光当成不同大小的车辆，红光是大货车，蓝光是小汽车。在三棱镜中，阳光先后发生了两次折射，这相当于两个急转弯——显然，小汽车能更加灵活地转向，拐出更大的弯。

十几个世纪以来，阳光一直被人类认为是一种单纯的白色光，但现在它终于在三棱镜中显形了：阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色的光组成的，它们混合在一起，才成为白色光。那个拿着三棱镜把玩的年轻人我们都很熟悉——艾萨克·牛顿。

回到我们最初的问题，天上可没有三棱镜，没被抓包的阳光看起来是白的，那天空难道不该是白色么，为什么会是蓝色？这就涉及到另一种现象：散射。

在阳光碰上三棱镜之前，它们的旅途也并非一路平坦。地球被一圈厚厚的大气层包裹着，它能够保护地球，免遭宇宙射线的伤害。大气层里分布着数不清的气体分子。想象一下，当汽车以极快的速度在路上飞驰，却磕到了块大石头......它有可能会歪歪扭扭地冲向路边。阳光也是这样，这种光通过不均匀的介质时一部分光偏离原路线，向其他方向传播的现象，就叫做散射。

不同颜色的光具有不同的波长，它们发生散射的几率也是不同的。蓝色光为短波，能量高；红色光为长波，能量低。小汽车撞上石头显然更容易翻车，而大货车可能会正常前进，就当无事发生。

我们知道，人眼看到的颜色取决于眼睛接收到的是什么颜色的光。想象一下，当无数道阳光穿过大气层，其中一部分笔直进入你的视野，但会有更多其他方向的蓝光在天空中发生散射，进入你的眼中。

这就是为什么天空是蓝色的原因。至于于海洋为什么是蓝色，这跟天空一样也是由于散射的作用。

你终于可以给孩子解释清楚了，不过不要高兴得太早，没准到了傍晚，孩子又会来问你：那为什么现在的天空是红色的呀。

当太阳刚刚升起或者正要西沉，它发出的光就得斜着穿过大气层，这就意味着阳光会撞到更多的大气分子。光线在散射中会逐渐衰减，翻回上边那辆蓝色小汽车，一路上碰了那么多石头，车子是不是早该报废了？只有不容易被散射的红光、橙光才能压过那些气体分子，到达我们的眼中，使天空呈现红色。

然而，在一些特殊情况下，我们的问题甚至都不成立......如果你们居住在空气污染严重的地区，那在你孩子的印象中，天空可能是一片灰暗。

天空是否为蓝色，这是判断空气质量是否良好的一项准则。为什么在空气不好的雾霾天，天空就是灰白色的？

在之前介绍的情况下，也就是空气良好的时候，大气中多为氮气、氧气、二氧化碳等气体，这些分子的大小远远小于光的波长，这时短波长的光容易和大气分子发生碰撞并发生散射，而长波长的光不容易被散射，这种情况下称为瑞利散射（严谨的表述为：当粒子尺度小于入射光波长的1/10时，散射光的强度与入射光波长的四次方成反比）。

但在雾霾天，大气中布满了细颗粒物（PM2.5）、尘埃等，这些颗粒的尺寸大于或等于光的波长，不管是短波光还是长波光，都无法避免与这些大颗粒相撞而发生散射。

把小石头换成巨石，阳光们就只能乖乖绕道。

这种散射称为米氏散射，它的散射强度与波长无关，7种颜色的光都会发生被散射，故散射后的光还是白色的。加之有的颗粒物本身就是黑、灰色，所以此时的天空是灰白色的。

——现在，你已经知道了天空颜色的秘密。当然，还有许多特殊案例这里没有提及，但总的来说，在地球的大气层，光线的实际散射是多种散射形式的结合，只要确定哪种散射占最主要的地位，天空的大致颜色就由它来决定。 

  •  这是因为太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的。这七种颜色的光波长是不一样的。大气中的尘埃以及其他微粒散射蓝光的能力大于散射其他波长较长的光子的能力，因此天空显现出蓝色。 
 大气对光线的散射主要有两种：丁达尔散射和瑞利散射。其中尘埃、水雾等能在空气中形成胶体的微粒对光的散射属于丁达尔散射，丁达尔散射的特点是散射光的强度与光波波长无关，因此白光散射后仍然是白光，在地平线附近看到的白蒙蒙一片就是丁达尔散射现象产生的结果。 
 还有一种是瑞利散射，它是由极小微粒（分子、原子等）产生的散射，其散射光强度与光波波长的四次方成反比，已知可见光的波长范围是400nm（蓝紫光）到700nm（红光），红光端波长是蓝紫光波长的1.75倍，因此蓝紫光散射强度接近红光散射强度的十倍，又因为人眼对紫光不太敏感，所以我们看到的天空就是蓝色的。
  • 光的散射，波长短的光更易被散射，紫光人眼不易察觉，所以晴天看到的是蓝色天空。
  • 大气本身是无色的。天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景。阳光进入大气时，波长较长的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。
　　1961年4月12日，苏联航天员尤里·加加林成为第一个进入太空的地球人。他所搭乘的飞船将他送到了320千米高的轨道上，绕行地球一圈后返航。他对太空景观有着如下的描述：“尽管天空非常暗，但地球是蓝色的，而且看起来十分清澈”。根据宇宙飞船所拍摄的地球照片和宇航员在太空中的亲眼所见的情景，地球的确是一个蓝色星体。
　　为什么在太空看地球会是蓝色的呢？

　　首先地球上海洋与陆地的大小来看，地球表面积为5.1亿平方千米，而海洋就占了地区表面积的 71%，相当于陆地面积的2.5倍。人类大多数生活在北半球，北半球占据着全球陆地的三分之二。但你知道吗？尽管北半球陆地面积很大，但它仅占北半球总面积的40%，其余60%的地方都是海洋。在南半球、东半球和西半球的海洋面积也都比陆地大。这些数据表明，在地球的任何部位海洋都是主体。

　　地球上海洋的平均深度将近4000米，蓄积水量达133. 8亿立方米，占地球水圈总水量的96.5%。和陆地不同，海洋是一个连续的整体，与各大洋相连，形成统一的世界大洋，陆地则就是漂浮在海洋上的船只一样。

　　因为海洋广阔而连续，水色偏蓝，因此在太空看地球，它就成了美丽的蓝色星体。


　　为什么海水是蓝色的？

　　海水呈蓝色是由太阳光的组成和海水的性质决定的。太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种成分组成。

　　依照它们波长的长短从左到右依次排列起来，最长的红光在左，最短的紫光在右。进人水中的光线在传播过程中会被水吸收。水对光的吸收与光的波长有关，即水具有选择吸收性。水对波长较长的光吸收显著，对波长较短的吸收不明显。红光、橙光和黄光在不同的深度时均被吸收了，紫色光的波长很短，大多被海面反射出去了；只有蓝光及其附近的绿光、青光可以穿入海水，在海水中折来折去，又经过水分子充分散射，便将海水映照成蓝色了。

　　同时，由于海水中存在着大量盐离子，增强了光线的散射作用，使海水呈现蔚蓝色。


　　为什么天空是蓝色的？

　　大家都知道，大气是没有颜色的，但是当太阳光进入大气层后，大气会将太阳光向四周散射。太阳光是有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成的，其中红光波长最长，紫光波长最短。波长比较长的红光透射性最大，能够直接透过大气射向地面，橙、黄、绿光也比较容易透过大气，而波长比较短的蓝、靛、紫等颜色的光，却很容易被大气散射而无法透过大气层。在短波中，蓝光能量最大，散射出来的光波也最多，被散射了的蓝光布满天空，就使天空呈现出一片蓝色了。


　　水星没有水为什么还叫水星？

　　水星虽然叫水星，表面却连一滴水也没有。即使我们好心地给“干渴”的水星送水，这些水在太阳的炙烤下也会快速动起来，逃离水星表面。那水星没有水为什么还叫水星呢？

　　这就不得不说水星名字的来历，在西方古罗马人看到水星绕太阳公转一周的时间最少，运行得最快，所以把希腊神话中一个跑得最快的信使“墨丘利”的名字给了水星。

　　在中国，古时盛行用阴阳五行说把宇宙简化成阴阳两大系统，揭示自然万物的构成变化，“阴阳者，天地之道也”。为反映阴阳两大系统的动态变化，又引伸出金、木、水、火、土“五行的相生相克，而生水、火、木、金、土”。

　　于是日月的名字分别又叫太阳、太阴，五大行星又可以用五行来表示，于是就有了现在的水星、金星、火星、木星、土星的名称，它反映了炎黄子孙特有的智慧和思维方式，是华夏文化所在。


　　为什么地球水多还要节约用水？

　　虽然说地球是个“水球”，但是，对人类威胁最大的，并非土地拥挤，而是水源短缺。

　　地球表面水占71%，居然水资源短缺！骗我哦？！

　　地球上的水，数量绝对是可观的，达到150万亿吨。但是它绝大部分在海洋里，占水总量的96.5%；固态水——冰雪占了2.15%，分布在南北两极和高山之巅；陆地上的水少得可怜，只占1.35%，而且大部分还是在地下。最方便人类使用的地表水，还不到总量的万分之一。

　　代社会的人口增长、工农业生产活动和城市化的急剧发展，对有限的水资源产生了巨大的冲击。在全球范围内，水质的污染、需水量的迅速增加以及不合理的使用，使水资源进一步短缺，水环境更加恶化，严重地影响了社会经济的发展，威胁着人类的生存。

　　为了唤起公众的水意识，建立一种更为全面的水资源可持续利用的体制和相应的运行机制，1988年《中华人民共和国水法》颁布，水利部确定了“中国水周”。1993年，联合国将每年的3月22日定为“世界水日”。在每年的这一周时间，各地通过开展广泛的宣传教育活动，增强公众珍惜和保护水资源的意识。让节约用水深入人心，不要让最后一滴水成为我们的眼泪！

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