《关于天气的N个为什么》 | 31.晴朗的天空为什么呈现蓝色？

观测天气变化

人可以通过观测气象或天文现象，从而得知天气变化、时间的流逝或自己的方位。日出日落可知一日中的时间，晚上月亮的盈亏可以知道一个月的时间。北斗星可以指示北方。云的厚度和形状可以知道会否下雨。在天空可以欣赏到许多美丽的现象，如彩虹、极光和流星雨等；雀鸟会在天空飞翔。由于受石油等化石性燃料使用的增加而产生的悬浮质，特别是那些会在燃烧后释放二氧化硫的煤等燃料的影响，自1973年以来，除了欧洲，天空的能见度正在逐步降低。

天空为什么是蓝色的

地球的大气是由若干种气体组成的，这些气体的总和就是空气。我们可以把空气中的每一个分子都视为一个电子振荡器。每一个分子中的电子电荷分布，对于入射辐射而言，将表现为一个散射截面。我们可以把这个散射截面想象为一块面板，入射辐射只有射中这块面板才会发生散射，被散射的辐射的强度依赖于这个截面的大小。对于瑞利散射，散射截面与入射辐射频率的4次方成正比。太阳光是由从低频（红）到高频（蓝）具有不同频率的多种可见色光所组成的，太阳光谱中的蓝色部分，其频率高于所有其他可见色光，因此会受到强烈散射。我们仰望天空看到的就是这种散射光，所以天空显现为蓝色。

（作者：王振民  岳彬）