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为什么高原的蓝天特别深邃?

作者:未知     来源:蝌蚪五线谱    2016-01-11

  雄奇壮美的青藏高原,是无数人一生中梦魂萦绕,去了还想再去的地方。在大漠雪山的映衬下,高原的天空呈现深邃的蓝色,特别令人流连赞叹。低海拔地区也常有蓝天白云的天气,但是天空的感觉却与高原有很大不同,这是怎么回事呢?

  其实,天空本身是没有颜色的。在宇宙空间中,我们只能看见一轮灿烂的太阳,还有周围漆黑的太空。地球的表面有一层浓密的大气,不仅给人类提供了基本的生活条件,也是天空成为蓝色的原因。太阳发出的光芒包含了各种波长的光线,不同波长的阳光在可见波段呈现赤橙黄绿青蓝紫七色。当阳光穿透大气层时,会被大气中的各种微粒散射。为什么这种散射会使天空变成蓝色,而不是一片白茫茫呢?泰多尔、瑞利和爱因斯坦等几位科学家,对阳光的散射现象进行了长期的研究,发现了被称为瑞利散射的效应。

  当空气比较洁净的时候,散射阳光的主力是微小的气体分子,这就是瑞利散射。这些分子的直径远小于可见光的波长,在散射阳光的时候是有选择性的,其散射光强度与光波波长的四次方成反比。蓝紫色光的波长约400纳米,只有700纳米的红色光波长的60%不到。因此,蓝紫光的散射强度接近于红色光的十倍。大气对阳光及有散射也有吸收,其中对波长较短的紫色光吸收作用比较强。穿过了厚厚的大气层,到达地面的紫色光就比较微弱了。人眼的颜色感受器官由红、绿、蓝三种锥体组成,对紫光也相对不敏感。几种原因的综合作用,使晴空看起来是蓝色而不是紫色。旭日东升或是夕阳西下的时候,阳光要穿过更厚的大气层。连蓝色光也被大量吸收,天空就呈现出漂亮的橙红色。

  明白了天空为什么是蓝色的,就很容易理解高原的蓝天为什么如此深沉美丽。高原的海拔通常在三、四千米甚至更高,这里的空气比平原稀薄的多。以西藏首府拉萨为例,这里每立方米空气的密度只有810克,只有海平面处的60%多一点。这里的瑞利散射没有低海拔地区强烈,所以阳光非常毒辣,天空的蓝色中也透出了太空的纯黑底色,反而显得分外深邃美丽。

  如果乘坐飞机甚至火箭到达大气层的更高处,稀薄的大气已经无法吸收掉紫色光,这时的天空会变成幽暗的蓝紫色。继续远离大地后,天空最终会变得和外天空一样漆黑一片。

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