空气污染严重天空什么颜色

在大气污染较轻的地区，在晴朗的日子里仰望天空，你会看到蔚蓝色的天空飘着朵朵白云;早晨或傍晚可以看到美丽的朝霞和晚霞，早晚太阳是火红的一团，而正午是白色。但在一个高度工业化的区域，当污染物以微粒的形式悬浮在空中时，天空的颜色就截然不同了。圆圆的太阳呈现橘红色，同时天空一片暗红，红色明暗的不同反映着污染物的厚度。有时落日以后，两边的天空出现两道宽宽的颜色，地平线附近是暗红色的，而它的上方是暗蓝色。当污染格外严重时，太阳看上去就像一只暗红色的圆盘，在到达地平线时，颜色就会逐渐褪去。

通常在洁净的空气中太阳看起来是黄色的，天空看起来是蓝色的。1871年，英国物理学家瑞利首先对此现象作出了科学的解释。在地球表面的人是透过经空气散射的太阳光来看天空的，在洁净的、未受污染的大气中，大部分的散射是空气中的分子(主要是氧和氮分子)引起的，这些分子的大小比可见光的波长要小得多。瑞利理论指出，散射光强和波长的四次方成反比(I∝1/λ4)。在这种情况下，散射主要影响波长较短的光。光波波长最短的紫色光散射最强，靛青、蓝色和绿色光的散射要少得多。那么为什么我们看见的是蓝天，而不是紫色和靛色的天空呢?原来波长很短的紫光和靛光虽然在穿过空气时，散射很强烈，但同时也被空气强烈地吸收。当阳光到达地面时，所剩的紫色和靛色已经很少。我们所目睹的天空颜色是光谱中蓝色附近颜色的混合色，它们呈现出来的就是蔚蓝天空的颜色。另外，人眼对紫色不敏感。

太阳光传播过程中被空气分子散射的同时，还被空气中的臭氧分子和水蒸气吸收。因为空气层散射和吸收的共同作用，最终到达地面的太阳光消耗了许多能量。早晨和傍晚，太阳光经过空气的路程长，能量损失过多，所以我们可以欣赏壮观的日出景象和美丽的日落景色。白天，阳光在大气中经过的路程短，能量损失少，这时用肉眼直视太阳会使人头晕目眩，甚至会损坏眼睛。

瑞利未能明确地解释受污染的空气问题。虽然他的理论指出了光的散射强度将随着散射颗粒的增大而急剧增强，但它只适用于比光波波长小得多的微粒，对于直径超过0.025毫米的颗粒(例如空气分子)就不适用了。现代社会污染物通常是悬浮的微粒，它们由直径从0.01毫米至10毫米不等的微粒组成。瑞利的理论不能解释这种情况。后来，戈什塔夫·米证明了大粒子的散射取决于粒子线度与波长的比值，并于1908年提出了一个更为普遍的理论。这个理论指出，如果空气中有足够大的颗粒，它们将决定散射的情况。米氏的散射理论可以解释天空的景象，颗粒越大，散射越多，同时散射的效果取决于波长。

根据戈什塔夫·米的大粒子散射理论，如果某一地区空气受到污染，穿过了受到污染的空气层的太阳光的强度就会削弱很多，太阳看上去更红一些，已经失去它的蓝色、黄色和绿色成分。除了散射外，像臭氧和水蒸气还会额外地吸收光能，结果太阳呈现出黯淡、橘红的颜色。在受污染的空气中，悬浮在空中的污染物，时间一久便会聚集成层，较大的颗粒在地面附近形成了较浓密层。当太阳光穿透这些层时，它逐渐褪色，呈现橘红色。

日出和落日的亮度和颜色取决于季节和当地每天的大气状况。人在高处所看见的日出和日落的景色完全不同。有时日落后，站在平台上的观察者能看到贴近两面地平线的一小部分空气散射的阳光。日出时，在太阳升起之前，散射的光便可以看见。落日时，天空的颜色取决于大气状况。日出之前天空中呈现的鲜艳的颜色，例如橙黄色表明东面的大气相对而言没受污染。一旦太阳升起来，大部分天空变成了蓝色，只有在贴近地面的部分呈现出一段狭窄的橙色和黄色。此外，天然的污染也会影响天空颜色，尤其是火山喷发出的大量的灰尘、热气体和水蒸气进入大气时。灰尘的颗粒和其他一些微粒最终在离地面15～20千米之间的地方聚集成层。这个空气层散射太阳光的效果格外明显，绚丽多彩，太阳呈现出蓝色或绿色。在黄昏时分，火山喷发几年之后还能看到这种景象。

这些引人入胜的景色并不能弥补污染的危害，无论污染是天然的还是人为的。

大气污染对人类及其生存环境造成的危害与影响，已逐渐为人们所认识，归结起来有如下几个方面:第一，对人体健康造成危害。主要有三条污染途径，即吸入污染空气、表面皮肤接触污染空气和食入含大气污染物的食物。这些污染除可引起呼吸道和肺部疾病外，还可对心血管系统、肝等产生危害，严重的可夺去人的生命。第二，对生物造成危害。动物因吸入污染空气或吃含污染物食物而发病或死亡。大气污染物可使植物抗病力下降，影响生长发育，叶面产生伤斑或枯萎死亡。第三，对物品造成危害，如对纺织衣物、皮革、金属制品、建筑材料、文化艺术品等，造成化学性损害和玷污损害。第四，造成酸性降雨，对农业、林业、淡水养殖业等产生不利影响。第五，破坏高空臭氧层，形成臭氧空洞，对人类和生物的生存环境产生危害。第六，对全球气候产生影响。如二氧化碳等温室气体的增多会导致地球大气增暧，导致全球天气灾害增多，又如烟尘等气溶胶粒子增多，使大气混浊度增加，减弱太阳辐射，影响地球长波辐射，可能导致天气气候异常。如何防治大气污染，减轻大气污染的危害与影响，是当今世界重大而紧迫的研究课题。