天空为什么那么蓝？——光的散射与瑞利定律

为什么抬头望去，天空呈现出迷人的蓝色？ 答案藏在阳光与大气分子的“互动”里。 当太阳光穿过大气层时，波长较短的蓝光比红光更容易被氮、氧等微小分子散射，形成所谓的瑞利散射。 ——— 常见疑问：傍晚的天空为何变红？ 傍晚阳光斜射，蓝光在更长的路径中被散射殆尽，剩下波长较长的红光直达人眼，于是晚霞染红天际。 ——— 实用冷知识

• 在高海拔地区，空气稀薄，散射减弱，天空会呈现更深的群青色。
• 月球几乎没有大气，因此宇航员看到的“天空”是漆黑的宇宙。

天空有多高？——从对流层到散逸层的距离

“天空”到底从哪里算起，又到哪里结束？ 国际航空联合会（FAI）把海拔100公里处定义为卡门线，作为地球大气层与外太空的分界。 ——— 分层拆解

1. 对流层：0–12 km，天气现象集中区，民航客机巡航高度约10–11 km。
2. 平流层：12–50 km，臭氧层吸收紫外线，温度随高度上升。
3. 中间层：50–85 km，流星在此燃烧，形成“流星雨”。
4. 热层：85–600 km，国际空间站（ISS）在400 km轨道运行。
5. 散逸层：600–1000 km，大气逐渐稀薄，氢氦原子逃逸至太空。

天空颜色的其他“隐藏剧本”

除了蓝与红，天空还有哪些罕见颜色？ ——— 极地平流层云（PSC） 高纬度冬季，极地平流层温度降至−78 °C以下，冰晶与硝酸水合物形成珍珠色云，俗称“珍珠云”。 ——— 火山灰与紫色天空 1991年皮纳图博火山喷发后，大量 *** 盐气溶胶进入平流层，全球多地出现持续数月的紫霞。 ——— 城市光污染下的“橙盖” 钠灯与LED蓝光混合散射，使夜空呈现不自然的橙棕色，遮蔽银河。

天空高度的测量史——从风筝到激光

古人如何丈量“天”？ ——— 风筝时代 1749年，苏格兰科学家亚历山大·威尔逊用热气球携带温度计升空，首次测得高空温度变化。 ——— 探空气球 现代气象气球可升至35 km，携带无线电探空仪实时回传气压、温度、湿度。 ——— 激光雷达（LIDAR） 地面向天空发射激光脉冲，通过回波时间计算云层、气溶胶高度，精度可达米级。

天空与气候变化的隐秘关联

天空变暗还是变亮？ ——— 全球变暗（Global Dimming） 20世纪50–80年代，工业气溶胶增加导致到达地面的太阳辐射减少约4%，引发蒸发量下降、降水模式改变。 ——— 全球变亮（Global Brightening） 90年代后，欧美治理污染，气溶胶减少，太阳辐射回升，但加剧全球变暖。 ——— 个人可观测指标

• 记录蓝天日数：连续拍照同一角度天空，用软件分析蓝色像素占比。
• 关注黄昏持续时间：气溶胶增多会延长晚霞时长。

未来天空的两种可能

如果地球失去磁场，天空会怎样？ 太阳风将直接剥离大气，天空逐渐褪色，最终呈现火星般的淡橙红色。 ——— 人造“天空屏” 日本已试验在平流层释放反射微粒，模拟火山喷发降温，但可能带来不可预测的季风紊乱。