夕焼けレッドはなぜレッド?

 

 

皆さま、お疲れ様です。日チル会ブログです。
夕陽を観てチルしていますか?

今回のブログは「夕焼けレッドはなぜレッド?」です。

 

夕焼けレッドと聞くと、ザ・キング・トーンズの「夕焼けレッドで帰りましょう」を思い浮かべた方もいらっしゃるかもしれませんが、 その夕焼けレッドについての話ではありません…。

夕焼けレッド。
つまり夕焼けの赤色についての話です。

  

一応参考画像を。熱唱する ザ・キング・トーンズ 内田正人さん。

 

空はその時々で様々な色をみせてくれますね。日中、晴れていれば青色。陽が傾けば赤色といった具合に。
この青や赤といった空の色の変化は何がそうしているのでしょうか?

空の色の変化。それは大気中で太陽光が散乱することによって生じています。

 

私たちの住んでいるこの地球には太陽から届く光、太陽光が降り注いでいるわけですが、 この太陽光は地球の大気中にある水滴や埃、塵などの粒子に当たり四方八方へと光を放ちながら進みます。これが散乱です。
太陽光が大気中で散乱することで、日中の空が明るくなり、また色(青色)を生み出しているのです。

太陽光は大気中で水滴など粒子に当たり散乱します。

 

この散乱ですが大別をすると、レイリー散乱ミー散乱の2つに分けることができます。
そして空の色の説明をするうえでキーになるのはレイリー散乱の方になります。

 

このレイリー散乱には特徴がありまして、
それは、 散乱強度は入射光の波長の4乗に反比例する。というものです。

 

――散乱強度は入射光の波長の4乗に反比例する。

なんだか分かりづらい……。

 

つまり簡単にいうと、波長の短い光ほど強く散乱する。ということです。

――波長が短い……?

 

また話しが少しややこしくなってしまいましたが、ここで下記画像をご覧ください。

 

 

太陽の可視光線は上の画像のとおり、紫、藍、青、緑、黄、橙、赤の7色からなっていて、これらが混じった白色光線です。
それぞれに波長が短い順に、紫→藍→青→緑→黄→橙→赤となっていて、一番短いのが紫。逆に一番長いのが赤となります。

ちなみにこの可視光線よりも波長が短くなると紫の外で「紫外線」。長くなると赤の外で「赤外線」になります。これらは人の目には見えません。

前述しましたが、レイリー散乱の特徴として、散乱強度は入射光の波長の4乗に反比例するわけですから、 赤い光と青い光の散乱の強さの比率としては約1:16で、青い光の散乱の方が断然強くなります。
晴れた空が青く見えるのは、この青い光の散乱が目に入ってくるからなのです。

 

青はよく散乱。赤はすり抜けやすい。

 

でもちょっと待ってください。一番波長が短いのは紫なはず。だとすれば空の色は紫色になるのでは? そんな疑問が出てきますね。

ではなぜ空の色が紫色ではないのかというと、紫の光は大気の上層で一番大きな割合で散乱してしまい、私たちの目には届いてこないからです。
残った光線が大気の下層へと入ってきて、紫の次に波長の短い青い光が強く散乱して見える。だから空は青いわけなのですね。

 

と、これまで空が青色である理由について話してしまいましたが、ここから先が肝心の夕焼けレッドについてです。

日中から夕方へと時間の経過とともに陽が傾いてくる。すると太陽高度は低くなります。
そうすると太陽光が大気を通過する距離も変化をし、日中に比べて夕方の方がその距離が長くなります。
ここら辺の説明にについては何はともあれ図を見てもらうと分かりやすいので、下記画像をご覧ください。

 

昼間と夕方では、太陽光の射す角度と大気中を通過する距離が異なります。

 

このように日中と夕方では大気中を通過してくる太陽光の距離に違いが生じるわけですが、この距離の違いによって我々の目に入る光の散乱も変わってきます。

大気を通過する距離が長くなると波長の短い青い光は遠くまで届く前に散乱してしまい、変わって波長の長い赤い光の散乱が目に届くようにります。
だから夕方は空が赤色に変わり(または赤色に見えるようになり)、あの綺麗な夕焼けレッドとなるのです。

 

夕焼けレッドは太陽が沈んでいくのにつれて大気の色が移り変わる様ともいえます。

 

大気中の太陽光の散乱で空の色が変化していることを話してきましたが、実は 地球の大気の厚さも空の色を語るうえで大きなポイントです。
日中は青。夕方(朝も)は赤。という配色は、地球の大気が絶妙な厚さになっているからこそ生まれているのです。

もし万が一、地球を覆っている大気が現在よりも厚かったらどうなるか?

大気の上層で青い光は散乱をして失われるので(現在の大気の厚さで紫の光が届かないのと同じ)、次に波長の長い緑の光や黄の光の散乱が目立つことになる。
すると日中の空の色は緑色や黄色。なんてことがあり得るわけです。

 

緑色の空…。なんだかとても不思議な感じがしてイメージが湧きにくいですね。でもそんな空があるのならばぜひ観てみたいもの。

少なくともこの地球上では日中当たり前のように空が緑色というのは難しそうです。
では地球以外の惑星であればどうか?

 

実は、緑色の空を持つ惑星があるんです。

 

それはどこかというと、、、

 

ドラゴンボールに登場をする ナメック星です!

 

※ ナメック星のイメージ画像 爽やかなグリーンスカイ!

 

ご覧の通りナメック星では空が緑色!

ナメック星ではどうして空が緑色なのか?その真相は不明ですが、 可能性として地球よりも大気の層が厚いということはいえるかもしれませんね。

 

それでは皆さま、引き続きどうぞよろしくお願いいたします。

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