Być ostrzeżonym? CP Ewing, CC BY-SA
Ludzie zawsze wykorzystywali proste obserwacje natury, aby zrozumieć nasze złożone środowisko, a nawet szerszy kosmos. Jednym z takich przykładów jest: „Czerwone niebo nocą, pasterska rozkosz” i „Czerwone niebo o poranku, pasterz przestroga”. Te powiedzenia – które sięgają Biblii (Ew. Mateusza 16:2b–3) – zasugeruj, że szczególnie czerwony zachód słońca oznacza, że nadchodzi pogodna pogoda, a szczególnie czerwony wschód słońca oznacza, że będzie zła pogoda lub być może burzowy dzień.
Istnieje bogate dziedzictwo interpretacji kolorów nieba o zmierzchu i świcie, z różnymi grupami kulturowymi i ludami o różnych tradycjach i powiedzeniach. Na przykład „radość pasterza” jest zwykle zastępowana przez „rozkosz marynarza” w amerykańskiej wersji rymu. Ale czy za takimi prognozami kryje się jakaś prawda?
W średnich szerokościach geograficznych, takich jak Europa i Stany Zjednoczone, systemy pogodowe w większości przemieszczają się z zachodu. To właśnie ta szczególna cecha może nam pomóc zrozumieć, w jaki sposób kolor nieba jest powiązany z przyszłymi wzorcami pogodowymi – i czy pasterze powinni zawracać sobie głowę zwracaniem uwagi na czerwone niebo.
Odcienie czerwieni
Podczas zachodu lub wschodu słońca światło słoneczne przechodzi przez znaczną część atmosfery i ostatecznie przez troposferę – region zawierający chmury. Tam światło słoneczne oddziałuje z cząsteczkami gazu, które są znacznie mniejsze niż długość fali światła, jak nazywają to fizycy procesu process Rozpraszanie Rayleigha. W tej interakcji światło jest rozpraszane skuteczniej, jeśli jego kolor jest niebieski, a nie czerwony. Powodem, dla którego słońce wygląda na czerwone o zachodzie lub wschodzie słońca, jest to, że większość jego niebieskiego światła została rozproszona podczas bardzo długiej podróży przez atmosferę.
Możesz to przetestować w domu. Poświeć latarkę wodą z dodaną jedną lub dwiema kroplami mleka. Mleko rozprasza światło w podobny sposób jak cząsteczki gazu w atmosferze, pozostawiając światło latarki na czerwono.
{youtube}https://youtu.be/MtIdcgp95Zw{/youtube}
Ale zachód lub wschód słońca niekoniecznie oznaczają jasne, czerwone niebo. Jeśli w powietrzu jest dużo pary wodnej, zachód słońca może wyglądać bardziej różowo i pomarańczowo – wyciszanie jaskrawoczerwonych kolorów. Jest to efekt spowodowany tym, że kropelki wody mają wielkość porównywalną lub większą do długości fali światła, co oznacza, że w podobny sposób rozpraszają wszystkie barwy światła.
Intensywnie czerwone niebo wymaga szczególnie suchej i przejrzystej troposfery wzdłuż ścieżki światła słonecznego – więc powietrze składa się głównie z cząsteczek mniejszych niż kropelki wody, kurz czy zanieczyszczenia. Tak czyste warunki atmosferyczne są zwykle połączone na czoło nadciągającego z zachodu frontu pogody wyżowej – zjawisko, które zwykle oznacza, że następny dzień będzie suchy i słoneczny. Wydaje się więc, że w powiedzeniu o czerwonym niebie w nocy rzeczywiście jest trochę prawdy.
Jeśli system wysokiego ciśnienia oddala się na wschód, te warunki atmosferyczne napotykają docierające do nas światło wschodzącego słońca. W rezultacie czerwone niebo o poranku wskazuje na nieuchronną zmianę pogody. Każde światło docierające do nas o zachodzie słońca musiałoby przechodzić przez bardziej wilgotne powietrze. Ponadto atmosfera na tylna strona systemu wysokiego ciśnienia jest zwykle również wyższa w zanieczyszczeniach, co pomaga również rozpraszać niebieskie światło.
Jednak kolory zachodu lub wschodu słońca mogą być znacznie bardziej złożone i wynikać z wydarzeń znacznie oddalonych od obserwatora, poza pogodą. Powietrze może zawierać nie tylko wodę, ale bardziej złożone zanieczyszczenia i drobne cząstki pyłu. Jeśli wszystkie są podobnej wielkości, słońce i niebo mogą przybrać barwy pomarańczowoczerwone, liliowe lub fioletowe. Cząstki te mogą być zbierane podczas pożarów i burz piaskowych.
Dopiero niedawno zaowocowało to w Wielkiej Brytanii zjawiskiem nazwanym huraganowe słońce. System pogodowy powiązany z huraganem, który przetransportowała Ofelia pył z Afryki Północnej i dzikich pożarów iberyjskich w chmurach nad Wielką Brytanią. W rezultacie południowe słońce zmieniło się w głęboką pomarańczę, zabarwiając krajobraz niesamowitym światłem. Innym przykładem był 2010 erupcja Eyjafjallajökull, wulkan na Islandii, który wytwarzał drobny popiół, a także aerozole siarczanowe w wysokiej atmosferze.
Międzygwiezdne zachody słońca
Czerwone niebo to znacznie więcej niż przyjemna okazja do zrobienia zdjęcia. Oferują chwile, aby zastanowić się, jak podstawowe obserwacje mogą ujawnić wgląd w przyszłą pogodę, a nawet erupcje wulkanów oddalone o wiele tysięcy mil. Co być może bardziej zaskakujące, pomagają nam również zrozumieć, co znajduje się poza naszą planetą.
Przestrzeń znana jako „ośrodek międzygwiazdowy” jest wypełniona pyłem i gazem. Czasami może to być skupione w chmurach i powodować znaczne przyciemnienie i poczerwienienie światła odległych gwiazd. Kiedy na to patrzymy, to tak, jakbyśmy widzieli setki słońc jednocześnie zmieniających się w bardziej czerwony kolor. Zrozumienie tych „międzygwiezdnych zachodów słońca” pozwala nam: zbadaj, co leży między nami a innymi gwiazdami.
Dzieje się tak, ponieważ cząsteczki w pobliżu gwiazd lub w obłokach gwiazdotwórczych mogą być obecne w pyle lub pomiędzy nim, pomagając w wywoływaniu czerwonego światła gwiazd. Ostatecznie, badając te międzygwiezdne zachody słońca, mogliśmy dokładnie ustalić work czym są te cząstki particles. Oznacza to, że możemy zrozumieć, jakie pierwiastki pomagają formować gwiazdy i planety z ich własną atmosferą oraz zachodami i wschodami słońca. Tak więc czerwone niebo nie tylko sprawia radość pasterzom, ale także astronomom.
O autorze
Daniel Brown, wykładowca astronomii, Nottingham Trent University
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
at Rynek wewnętrzny i Amazon