昼の空は青く、夕焼けの空が赤い理由！

理系エンジニアのりっきーです。

飛行機や空にかかわる「ちょっと気なること」をエンジニアの視点から解説してみます。飛行機や空を見たときに思い出し、SFC修行での機内や空港での楽しみが増えれば幸いです。

昼の空が青いのは。

いつも見上げる空の色の変化について、誰もが一度は疑問に思うのではないでしょうか？

「そんなの当たり前」となっていませんか？

先日、我が家の近所を子供と散歩している時、この質問がふと子供が口から出たのを機に整理してみることにしました。

結論から言うと、

ズバリ！　空の色は「地球の空気」と「太陽の光」に関係しています。地球の表面の空気層に太陽の光がさしこむと、空気中の小さな微粒子とぶつかって光が散らばり、空が青く見えるのです。

空気の分子とぶつかり散乱した太陽の光の内、青い光は波長が短く、赤い光は波長が長いとう特徴があります。そのため、青い光ほど空気の分子により頻繁に衝突し、結果、青い波長はありとあらゆる方向に散乱します。

この散乱は”レイリー散乱”と呼ばれ、1871年、青い光の波長は赤い光の波長と比べて、空気中で16倍も散乱するということを数学的に証明し、それを発表したジョン・ウィリアム・ストラット、通称レイリー男爵にちなんで名づけられています。

太陽が真上にある昼間は、太陽光が大気を通る距離が短く、青い光が適度に散乱するため、空は青く見えるのです。

青い光の散乱に加え、空が青く見えるのに大切な役割を果たしているのは”私たちの目”です。

光のスペクトルは、紫・藍・青・緑・黄・橙・赤の順に連続的に並んでおり、紫から赤になるほど波長が長くなります。

あれっ、空が青く見えるのは青の波長が短く衝突回数が多いからでは？

そうなんです、衝突回数から言うと紫の方が青より多いのです。しかし、人の目は光の三原色といわれる赤・青・緑の３種類の色の光それぞれに反応する３種類の細胞によって、さまざまな色を見分けており、紫より青の方が目でとらえやすいため、空は青く見えるのです。

ミツバチや鳥類などの生き物の中には、光のスペクトルの端から端まですべての色をその目でとらられる生き物もいます。

もしかしたら、そうした生き物の目には空は黄色に見えているのかも。。

宇宙から見た地球の映像では、白い雲と青い輝きのある美しい地球が映し出されます。この「青色」は空の色？海の色？と疑問に思ったことはありませんか？

答えは、海の青色が見えているのです。海が青い理由は空の場合とちょっと違います。

海は水の分子は赤い光を吸収し、逆に青や緑の光は散乱しやすいので、太陽の光は海の中で吸収されず表面で反射します。

これにより、海は青く見えるのです。

水の惑星と呼ばれる地球。宇宙からも見ることができるこの「青」が生命の源ですね。

日が暮れる時、青色が弱くなって暗くなるのではなく、赤く染まる夕焼けはロマンチックで感傷にひたってしまいます。なぜ、空の色は青色から赤色にかわるのでしょうか？

朝焼けや夕焼けが赤いのは、太陽が地平線の近くにあり、太陽光が大気中の長い距離を進んでくる間に、青い光が散乱されすぎて弱くなり、赤い光だけ私たちの目に届くからです。

都会で夕焼けが赤いのは、都会の大気には微粒子が多く含まれ、青い光の散乱がより多く起こり、強い赤色に見えるのです。

・空気と太陽光の散乱、それを見る人の目でうつくしい青い空で出来ているのです。

・空にかかる虹の七色も不思議な現象です。雨上がりの空に太陽の光があたり水滴によりる光の散乱で七色が見えるのです。

みなさんは虹のどの色が好きですか？　あるアンケートで一番人気は青色、一番人気がなかったのは黄色だったとのこと。

今回は以上になります。素敵な旅を！