【题】你知道为什么正午的天空是蓝色的，而太阳落山时天空却是红色的吗？
【解】对这个问题，作家屠格涅夫是这样说的：“天空是因为大地才如此蔚蓝。”
照在大气层上的太阳光原本是一片白光，但我们仰视天空时，眼睛所看到的光却是经过大气中的空气分子和尘埃散射后的光。波长较短的蓝光被空气分子和尘埃散射开来，而“绕过”了这些微粒直接射到地面上的是波长更大的光线。简单说来，最易被大气捕获的是蓝光，而穿透大气层能力最强的却是红光。
白天，蓝光被空气散射开来，所以我们抬头看到的天空自然变成了蓝色。早上日出时，或是傍晚日落时，阳光几乎是从与地平线平行的角度射入，这时光线要穿过的大气层比正午时的要厚得多，此时能够透过的只有红光，所以太阳呈现在我们眼前的就是红色。这个原因同样适用于月全食时的情景：红光穿过厚厚的大气层，将月亮的边缘照亮，所以月亮上也就出现了一道红边。
基恩斯在《宇宙的运动》中将这种现象解释得很清楚：
想象一下，我们站在码头上观察汹涌而来的海浪不停撞击码头的铁柱子的情景。那些相对于柱子来说很大的浪在瞬间就越过了柱子继续着自己的奔涌，好像那些柱子从来没有存在过一样。
但是对于那些细浪和涟漪来说，铁柱子就是一个不可避免的障碍了。当细浪撞上铁柱，很快就被打回来，分散成无数更细的波纹四散而去。按术语来说，也是一种“散射”。所谓障碍的那些铁柱对长波没有任何影响，却可以使细浪散射。
这个波浪的例子可以作为我们解释太阳光穿过大气层的模型。在星球和星际空间里存在着无数以气体分子、灰尘、水滴等形式存在的障碍物，形成大气层，就像码头上的铁柱子一样。太阳光的传播就像海浪一样。我们知道，太阳光是由七种光波组成的。每一种光波都有不同的波长：红光的波长最长，而蓝光的波长最短。聚合起来的各种光穿过大气层就像混合着波涛细流的海浪涌向码头铁柱一样。像巨浪一样的红光刚好可以跳过这些障碍物；而像蓝光这样的细浪就会被散射到各个方向。
这些蓝光被各种不同的灰尘反复散射。最终通过曲折的道路进入人眼。也可以说太阳的蓝光是从四面八方被我们看到的。这一切使得天空看起来是蓝色的。而跳过障碍物的红光直接就落到了我们眼中。
对天空不同色彩的原因，美国的气象工作者用下面的方式来进行解释：
天空的颜色取决于不同的光波到达观测者的相对亮度。这个亮度又依次取决于单位大小和数量的灰尘粒子对其的散射能力。如果大气中的粒子数量很少、体积很小，那么天空就会出现天蓝色。
相反，如果粒子的数量和体积增加了（比如在干燥多风的天气）或者只是体积有所增加（由于湿度的增加），那么相对波长较短的光波衰弱得就会更加明显，天空就会按照波长依次出现绿色、黄色，甚至红色的情况。最终，如果粒子十分巨大，将所有光波散射开来，天空将呈现出白色。
综上，我们已经可以理解为什么早晨和傍晚时天空会出现不同的颜色：在离地平线较近的地方是红色，稍高一点是橙黄色，再向上是绿色和蓝绿色。这里所说的高度的影响，是指太阳光线在穿过天空不同区域的大气层到达观察者的眼睛时，途中所遇到的尘埃粒子的数量和大小是不同的。
对傍晚天空的颜色进行观察可以起到很好的天气预报的作用。假如傍晚的天空出现了红光，就说明在这个即将到来的夜晚不会有雨；假如有黄色或者浅绿色出现在地平线上，就说明即将到来的是好天气；假如有一层均匀的灰色物体笼罩在傍晚的天空上，就说明雨恐怕很快就要到来了。
