Gør smog til smukke solnedgange?

Der er ikke for mange positive ting at finde i luftforurening. Det er usundt, grimt og skadeligt for planeten, som vi håber at bruge meget mere tid på. Men kan det være, at der faktisk er en opside her? Kan det himmelblokerende fænomen være kendt som smog virkelig forbedre solnedgange?

Sunspot Image Gallery

De fleste mennesker tror, ​​at svaret er ja - at røgfyldte byer som Los Angeles og Beijing, med diset himmel det meste af tiden, i det mindste komme til at have ekstra strålende solnedgange at hoste ved som følge af den uklarhed. Det viser sig, disse mennesker tager for det meste fejl. Det hele starter med videnskaben om solnedgang - hvordan disse farver kommer til at sprøjte hen over himlen, når solen går ned.

Når solen står højt på himlen, dets lys bevæger sig relativt kort vej gennem atmosfæren for at nå dit øje, lysets synspunkt. I det sollys er alle bølgelængder af synligt lys , og hver bølgelængde ses som en anden farve. Molekylerne i Jordens atmosfære, hovedsageligt nitrogen- og iltmolekyler, sprede nogle af disse bølgelængder, men ikke andre. Fordi disse molekyler er små sammenlignet med bølgelængderne af synligt lys, de ender kun med at sprede de kortere bølgelængder, sender disse lysstråler i alle retninger, ud af lysets direkte vej på vej til dit øje. Denne selektive spredning af bølgelængder, eller farver, Hedder Rayleigh spredning . Himlen er blå i dagtimerne, fordi bølgelængderne for violet og blå er de korteste i spektret. De er spredt mere end nogen andre farver i lyset, og da disse bølgelængder spredes over himlen, den himmel bliver blå. (Det ville faktisk være violet, bortset fra at det menneskelige øje er mere følsomt over for blå [kilde:NOAA].)

Når solen bevæger sig hen over himlen, dette ændrer sig.

Jorden er en kugle, så afstand mellem solen og jorden ændres, når solen bevæger sig hen over himlen. Ved middagstid, den afstand er den korteste; ved solnedgang, når solen står i horisonten, den afstand er den længste. Når afstanden er længere, der er mere atmosfære for lyset at rejse igennem, før du opfatter det. Rayleigh -spredning er stadig i kraft, men det giver et helt andet resultat.

Solnedgang og smog

Husk, hvordan molekylerne i atmosfæren spreder blå og violet mere end de længere gule bølgelængder, orange og rød? Denne samme Rayleigh -spredning gør himlen fra blå til kombinationer af rød, orange og gul efterhånden som afstanden mellem solen og dit øje øges, fordi lyset skal rejse gennem mere af atmosfæren.

Når lyset bevæger sig gennem atmosfæren, ramte disse molekyler undervejs, flere og flere af de kortere bølgelængder er spredt. Når lyset når dit øje, alt det blå og violette er spredt ud, efterlader kun de længere bølgelængder på himlen, så du kan se det. Derfor gør en nedgående sol himlen rød, orange, gul og alle nuancer imellem. Alt det spredte blå og violette har travlt med at skabe en blå daghimmel et andet sted i en anden tidszone.

Alt dette sker på en klar himmel, med hovedsageligt nitrogen og ilt, der spreder. Hvis du tilføjer andre molekyler til blandingen - molekyler i smog, for eksempel - billedet begynder at ændre sig.

Smog, teknisk set, er ikke den dæmon, den er skabt til at være. Smog er simpelthen en kombination af ordene "røg" og "tåge, "og det kommer fra mange forskellige kilder, nogle helt naturlige. Det består mest af aerosoler , faste eller flydende partikler suspenderet på himlen. Vulkanudbrud producerer kraftig smog, når de sender tonsvis af vulkansk aske til himlen. Skovbrande gør det samme, når alt det brændende stof bølger opad, gør himlen næsten uigennemsigtig.

Disse naturlige årsager til smog er ubetydelige i storbyer, selvom. Fabrik og kulkraftudstødning, biludstødning og utæt gas, samt biprodukterne fra brændende plast og aerosol spraydåser sender langt flere partikler ud i atmosfæren, end nogen naturlige begivenheder gør. Denne smog er en blanding af chlorfluorcarboner (drivhusgasser), kulbrinter, svovlsyre og masser af andre ubehagelige forurenende stoffer [kilde:Sundhed og energi]. I større byer, smog er denne menneskeskabte blanding af kemikalier.

Her er det, hvor forvirringen kommer ind. Mens vulkansk smog og skovbrandsmog består af temmelig ensartede aerosoler, menneskeskabt smog består af utallige forskellige molekyler og forskellige typer stof, og alle disse aerosolpartikler varierer i størrelse. Størrelse er den afgørende faktor for, om aerosoler forbedrer solnedgangens farver eller hindrer dem.

Når noget som et vulkanudbrud sender partikler i luften, det producerer smog, der kun blokerer for en bestemt bølgelængde af lys. Når sollys bevæger sig gennem denne atmosfære, den støder på nitrogen og ilt, som spreder den blå ende af spektret, og vulkansk aske, som er større og spreder en god mængde af de længere gule bølgelængder, også. Det resulterer i en utrolig rød solnedgang, indtil asken rydder op.

Men smog fra en røgstak eller bil består af partikler i så mange forskellige størrelser, spredningen er næsten vilkårlig. Rayleigh -spredning er ikke længere i kraft, da i stedet for at atmosfæren kun spredte en bestemt bølgelængde, når sollys passerer igennem den, det spreder alt. Aerosolerne i smog er varierede, og relativt store, til det punkt, at de kan sprede hver lysbølgelængde. Resultatet er en solnedgang uden farver overhovedet. Himlen er simpelthen tåget, gråhvid, med alt det gule, orange og rød er blevet spredt ud, før de kunne nå øjet.

Chancerne er, hvis du ser en særlig farverig solnedgang i L.A., Det er fordi smog er lav den dag, ikke fordi det er tungt.

For mere information om smog, solnedgange og beslægtede emner, herunder andre atmosfæriske faktorer, der påvirker himmelfarven, se linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Ozonforurening Quiz
• Sådan fungerer lys
• Sådan fungerer Vision
• Sådan fungerer farveblindhed
• Sådan fungerer solen
• Sådan fungerer ozonforurening

Flere store links

• Georgia State University HyperPhysics:Red Sunset
• NOAA:Farverne i tusmørke og solnedgang

Kilder

• Luftforurening Årsager og virkninger. Sundhed og energi. http://healthandenergy.com/air_pollution_causes.htm
• Farverne Twilight og Sunset. NOAA. http://www.spc.noaa.gov/publications/corfidi/sunset/
• Fakta eller fiktion ?:Smog skaber smukke solnedgange. Videnskabelig amerikansk. http://www.sciam.com/article.cfm?id=fact-or-fiction-smog-creates-beautiful-sunsets
• Rød solnedgang. HyperPhysics:Georgia State University. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/redsun.html
• Himmelfarve. Institut for Jord- og Atmosfæriske Videnskaber. City College i New York. http://www.sci.ccny.cuny.edu/~stan/skycolor.ppt
• Hvorfor er himlen blå? Hvorfor er solnedgange røde? Optical Society of America. http://www.opticsforkids.org/tutorials/whyskyblue.html