Розсіяння та заломлення світла в атмосфері
Сайт про атмосферу, клімат та метеорологію
Коли світло проходить через атмосферу, воно зазнає впливу різних її фізичних властивостей. Неоднакова щільність шарів повітря, обумовлена відмінністю їх температури та оптичної щільності, створює рефракцію, тобто заломлення та викривлення світлових променів, що породжує деякі незвичайні явища. Світло, що надходить у земну атмосферу, відчуває у ній розсіяння. Розсіювати світло можуть навіть найдрібніші частинки, зважені у повітрі. Пилинки та молекули атмосферних газів, а також інші складові повітря, розсіюють світло у всіх напрямках.
Найсильніше розсіюються в атмосфері сині та блакитні промені, слабше-червоні. Блакитний колір піднебіння пояснюється переважним розсіюванням синьо-блакитних променів видимого спектру атмосферою. Перед заходом Сонця, коли висота його над горизонтом мала і сонячні промені проходять крізь значну товщу атмосфери, диск Сонця набуває червоного відтінку.
Розсіюють світло, зокрема, і частинки космічного пилу, дим, що виникає при згорянні метеорів, а також частинки вулканічного попелу, промислових димів і т.д. всього водяної пари зосереджено в нижніх 1,5 км атмосфери. Більшість інших виважених домішок міститься в цьому ж нижньому її шарі. Тому і розсіювання світла теж відбувається головним чином у цьому шарі.
Коли світло переходить із середовища з однією щільністю в середу з іншою щільністю, швидкість його поширення змінюється – виникає рефракція світлових променів. Крім того, через зменшення швидкості поширення деякі світлові промені проходять через атмосферу під різним кутом, що викликаєдеякі незвичайні рефракційні явища.
Коли сонячні промені проходять через атмосферу під малим кутом, їхня рефракція буває сильнішою, ніж при значній висоті Сонця. Кривизна Землі також змушує сонячні промені проходити в атмосфері довшу дорогу, ніж у випадку, коли вони падають перпендикулярно до земної поверхні. Через рефракцію світла, що виникає при заході Сонця, коли воно знаходиться близько до горизонту, здається, що висота Сонця більша, ніж насправді. Причому збільшується і фактична тривалість світлого часу доби, оскільки видимий захід Сонця зазвичай спостерігається тоді, коли вже під горизонтом.