Почему западное небо после захода солнца желтое?

Я прочитал этот вопрос:

Почему небо голубое, а солнце желтое?

где Джон Ренни говорит:

Единственный свет, который мы видим прямо от Солнца, — это свет, идущий по прямой линии от Солнца к нашему глазу. Если вы посмотрите на верхнюю желтую линию, мы не сможем увидеть этот световой луч, потому что он не попадает в наш глаз. Однако рэлеевское рассеяние из-за воздуха рассеивается во всех направлениях, так что часть этого рассеянного света достигает нашего глаза. Это означает, что когда мы отворачиваемся от Солнца, мы видим только рассеянный свет, а не прямой солнечный свет. Рэлеевское рассеяние зависит от длины волны, и больше всего рассеивается синий свет. Это означает, что свет, который мы видим, исходящий от Солнца, имеет спектр, смещенный в сторону синего.

Теперь я понимаю, что небо голубое из-за рэлеевского рассеяния. Солнце кажется желтоватым, когда оно близко к закату, потому что чем ближе оно к горизонту, свету приходится проходить более длинный путь через атмосферу, а это означает большее рэлеевское рассеяние, таким образом, прямой солнечный свет, попадающий в наши глаза, будет больше направлен в сторону желтого цвета. (рассеивается больше синих фотонов).

Это объясняет как то, почему небо голубое, так и то, почему прямой свет Солнца ближе к горизонту более желтоватый.

введите описание изображения здесь

Но что происходит после захода солнца? Прямого солнечного света нет. Весь солнечный свет возникает из-за рассеяния. Как это может быть тогда желтоватым? Все должно быть синим из-за рэлеевского рассеяния. После захода солнца ни один из фотонов не достигает наших глаз напрямую. Все они рассеяны атомами в атмосфере. Таким образом, рэлеевское рассеяние должно преобладать и приводить к тому, что он будет просто синим.

введите описание изображения здесь

Просто чтобы уточнить, мой вопрос касается после захода солнца, когда Солнце полностью находится за горизонтом, и ни один фотон не может достичь наших глаз непосредственно от Солнца, все фотоны рассеиваются в атмосфере. Почему тогда небо желтое? Облаков тоже нет. Вопрос в основном заключается в том, вызвано ли послесвечение рассеянием Ми и как оно может доминировать над Рэлеем.

Почему минус?
Физика живет наблюдениями. Хороший вопрос.
spc.noaa.gov/publications/corfidi/sunset популяризированное объяснение
@HolgerFiedler большое спасибо!
@annav, спасибо большое!

Ответы (1)

Это явление также известно как послесвечение (противоположное свечение называется предсвечением, которое происходит перед восходом солнца), которое представляет собой широкую дугу беловатого или розоватого солнечного света в небе, рассеянную мелкими частицами, такими как пыль, взвешенными в атмосфере. Послесвечение может появиться над самыми высокими облаками в час угасающих сумерек или отразиться от высоких снежников в горных районах спустя долгое время после захода солнца. Частицы производят рассеивающий эффект на составляющие части белого света. Больше всего рассеивается высокоэнергетический и высокочастотный свет, а оставшийся низкоэнергетический и низкочастотный свет достигает наблюдателя на горизонте в сумерках. Обратное рассеяние этого света делает его от розоватого до красноватого.

введите описание изображения здесь

Большое спасибо! Это вызвано рассеянием Ми?
Рассеяние Ми происходит всякий раз, когда размер рассеивающей частицы сравним с длиной волны света, однако оно не имеет верхнего предела размера частицы и, насколько я понимаю, для более крупных частиц оно должно быть неотличимо от простого геометрического отражения. Я не уверен, происходит ли послесвечение именно из-за рассеяния Рэя или Ми - это может быть комбинация того и другого, поскольку пыль и мелкие частицы сильно различаются по размеру.