夕焼けの色は何によって決まるのでしょうか?

ある晩、空を見上げてみると、午後の澄んだ青空が何マイルも続く赤みがかったオレンジ色に変わっているのがわかるでしょう。なぜ空の色が一日の時間帯によって変わるのかと不思議に思うかもしれません。その答えは、太陽からの光が地球を取り囲む大気とどのように相互作用するかに関係しています。

光は波として伝わります。私たちが見るすべての色は、その波の長さによって決まります。赤の波長が最も長く、虹を進むにつれて波はどんどん短くなり、最後に最も短い青と紫になります。

太陽の光が私たちに向かってくると、最初に出会うのは宇宙の虚空だけです。しかし、ここ地球上では、私たちの周りの空気中に何千ものほぼ目に見えない粒子が渦巻いています。ほこりや水滴は大きなものですが、空気自体を構成する極小のガス分子（主に酸素と窒素）もあります。地球の大気圏に到達した波長はこれらの粒子と衝突し、光はさまざまな方向に跳ね返ります。次のように考えてみてください。遊園地の混雑したバンパーカーのパビリオンで他の車にぶつかったり、自分にぶつかったりしたことがあるなら、あなたは光の波の役割を果たしたことになります。

しかし、すべての波長が同じ程度に跳ね返るわけではありません。

「大気はフィルターとして機能し、常にそれが起こっているのですが、必ずしもそれに気付いていないのです。基本的には選択的散乱の影響です」と、アメリカ海洋大気庁の気象学者スティーブン・コルフィディ氏は言う。

青い波長はサイズが小さいため、より簡単に、そして多くの方向に散乱します。赤い波長は大きいため、空気中の小さな粒子によって散乱されることは最も少なくなります。

日中、光が大気中を移動する距離が最も短いとき、私たちが目にするのは空全体に散らばった青い波です。しかし、一日の終わりには、光は大気中をもっと長い距離を移動しなければならず、これらの短い青い光波はすべての分子を通過するのに苦労します。それらは、私たちの目に届く前にほとんど散乱してしまいます。その結果、日没時に私たちが見る赤い空は、より長い赤い波長が大気中を透過できるためです。

ですから、夜に赤い空を見たら、それが実は虹色の中で最後に残った色なのだということを思い出してください。