亚利桑那州图森市的日落。
亚利桑那州图森市的日落。米歇尔·玛丽亚/抄送3.0

有一个小窗口时间,在夜幕降临之前的每一天,当太阳悬在白天与黑暗之间的平衡。在天文学术语中,日落是每天太阳上肢在地平线以下消失的现象。尽管人们期待着它们温暖的美丽,但并非所有的日落都是一样的。在沙漠中,日落无疑更加丰富多彩。

虽然看起来可能不是这样,但阳光实际上是由各种颜色组成的。“大气层就像一个过滤器,可以过滤进入的阳光,就像你会在相机上安装一个过滤器来过滤掉某些颜色一样,”斯蒂芬·f·科菲迪说NOAA/NWS风暴预报中心.“通过大气的途径越长,过滤效应对人类来说就越明显。”彩虹中所代表的每一种颜色都有其独特之处波长.波长较长的颜色,如橙色和红色,更明显,而波长较短的紫色和蓝色则被忽略了。

当我们身处被污染困扰的城市时,分隔地面和天空的空气边界层布满了小颗粒。科菲迪说:“你透过城市里的颗粒物和污染物看到日落……所以它看起来并不那么令人惊叹。”在更原始的环境中,如沙漠,边界层较少被这些粒子打断,因此日落的生动更加明显。

亚利桑那州卡萨格兰德的水彩画般的日落。
亚利桑那州卡萨格兰德的水彩画般的日落。公共领域

沙漠空气更清洁的部分原因仅仅是因为居住在那里的人更少。由于来自太平洋的风相对不受颗粒的影响,特别是在美国西南部的沙漠中,吹起灰尘的空气往往会带来更好的日落。“平均而言,太平洋的空气更清洁,”科菲迪说。“因此,考虑到所有因素,最近到达亚利桑那州的空气中的颗粒将比东海岸的某些地方少。”

如果你还不知道,在黄昏前的倒数第二时刻,大气中发生了很多事情。根据科菲迪的说法,这些颗粒的“吸湿性”(这意味着它们会抓住水分分子漂浮在空气中)会使颗粒生长,因为它们被添加了水分。他说:“当它们长大时,它们变得足够大,以至于它们不再作为光的选择性过滤器,它们基本上变得像微小的物体……但是当阳光照射到它们时,阳光不再被过滤。”

在空气中有更多水蒸气的环境中,这会导致日落更淡,或颜色更柔和。但在沙漠中,干燥的空气意味着更鲜艳的颜色波长能够穿透。科菲迪说:“这些总是漂浮在那里的周围颗粒的膨胀较小。”“它们保持较小,因此它们不会减弱过滤效果,从而产生美丽的日落。”

所有这些过滤都发生在大气的中层和上层,改变了我们对入射阳光的感知,所以我们看到了明亮的橙色和红色。虽然重颗粒的空气减少了非沙漠日落的生动性,但沙漠环境中无阻碍的天空创造了更高光谱纯度的日落。“这些非常稀薄的空气分子的散射效应留下了光谱上非常纯的橙色,”科菲迪说。“你可能在一片云中看到的橙色就像Crayola蜡笔一样橙。”当然,如果我们把一台官方光谱仪放到日落时,它可能会显示出“光谱纯橙色”实际上也是红色和绿色的混合。但日落本质上是主观的和感性的,所以我们看到的和我们没有看到的一样重要。