أسباب تغير لون السماء
يتغير لون السماء أثناء غروب الشمس وشروقها إلى ألوان بهيّة مختلفة، وبدرجات مختلفة، وأحيانًا تظهر عدة ألوان في السماء في وقت واحد، وتكون متداخلة مع بعضها البعض، وهنالك سبب واحد أ ساسيّ لتغير لون السماء أثناء النّهار وفي فترة شروق الشمس وغروبها وهو ظاهرة التشتت ، ويُمكن توضيح هذه الظاهرة وكيفية حدوثها وأسبابه كما يأتي:
ظاهرة التشتت
يعتبر التشتت (بالإنجليزية: Scattering) ظاهرة كونيّة تتسبب في تشتت موجات الضوء الموجودة في الأشعة الشمسية باتجاهات مختلفة، ولقد تم اكتشاف هذه الظاهرة من قبل الراصد الجويّ ستيفن أكرمان (بالإنجليزية: Steven Ackerman) في جامعة ماديسون في واشنطن، وساعد اكتشاف هذه النظرية على تفسير العديد من الظواهر الكونية في مختلف المجالات.
استطاع العالم ستيفن من خلال نظرية التشتت تفسير ظهور الألوان المختلفة في سمائنا، حيث تُصْدِر الشمس أشعة ذات طبيعة موجيّة تصل إلى غلافنا الجوي، والذّي تنتشر به الجزيئات والجسيمات صغيرة الحجم كالغبار، حيث تتفاعل هذه الجسيمات مع هذه الأشعة، ما يتسبب في تناثرها وتشتتها.
العوامل التي يعتمد عليها التشتت
هنالك عاملان أساسيان يعتمد عليهما حدوث التشتت الذي يُسبب تغير لون السماء وظهورها بألوان مختلفة وعديدة ومتداخلة في أوقات مختلفة من اليوم، وهذه العوامل هي كما يأتي:
حيث تتشتت أمواج الضوء ذات الأطوال الموجيّة الكبيرة بشكل أكبر من باقي الأمواج الأخرى القصيرة عندما تكون الشمس بعيدة عن الأفق، ولذلك نرى السماء طوال الوقت باللون الأزرق، بينما عندما تكون الشمس أقرب للأفق فإن أمواج الضوء الطويلة تكون أقل تشتتًا كاللون الأحمر، الّذي يمتلك أكبر طول موجيّ.
- حجم الجسيم الّذي يسقط عليه الضوء.
كيف يحدث التشتت؟
تُشع الشمس الضوء الأبيض على الأرض، وفي مسار هذه الأشعة الشمسية للأرض لا تصطدم بأيّ شيء، وعندما تخترق هذه الأشعة الغلاف الجوي تصطدم في الجزيئات المكونة له، والجسيمات، وقطرات الماء الموجودة في الغلاف الجويّ، ممّا يُسبب حدوث ظاهرة انكسار للضوء ، وبالتالي يُؤدي للحصول على عدة أشعة بألوان مختلفة.
تكون الشمس خلال فترة الغروب والشروق أقرب من الأفق ما يسمح للأشعة الشمسيّة بالمرور عبر المزيد من الجسيمات مقارنة بفترة الظهيرة والنّهار، حيث تكون الشمس أكثر بعدًا عن الأفق وجزيئات الغلاف الجويّ، فيتشتت اللونان الأزرق والبنفسجيّ بعيدًا خلال شروق الشمس وغروبها وتستمر الألوان الأخرى في الظهور بشكل أكبر كاللون الأصفر، البرتقاليّ، والأحمر.
تحجب هذه الألوان مساراً طويلاً في الغلاف الجوي متفوقة على الألوان الأخرى، ثم تنتقل أشعة الشمس على شكل موجات، ولكل موجة طول موجي وتردد خاص بها، ويعتبر اللون الأحمر صاحب الطول الموجيّ الأكبر، وكل من اللونين الأزرق والبنفسجيّ لهما أقل الأطوال الموجيّة للضوء، والسبب في ظهور السماء في الطقس الجيد باللون الأزرق، هو أنّ هذا اللون الأكثر إشراقًا بين الألوان الأخرى.
