6.6. Голубые горы, белые горы, красные облака

Предположим, вы смотрите на уходящую вдаль цепь темных гор. Почему где-то посередине гряды горы становятся голубыми, чуть дальше они кажутся еще голубее, а на горизонте это уже почти белые горы? Почему иногда снежная равнина, ярко освещенная солнцем, где-то вдали кажется желтой? Почему очень далекие облака бывают красными? Можно предположить, что красными облака бывают только на закате, когда часть неба окрашена в красный цвет. Но нет, иногда красные облака встречаются и когда солнце стоит высоко.

ОТВЕТ • Темные горы посередине уходящей вдаль гряды кажутся голубыми, поскольку, как объяснялось в предыдущей задаче, воздух между горой и наблюдателем рассеивает в его направлении больше света из синей, нежели из красной области видимого спектра. Поэтому кажется, что темная гора окутана синей дымкой. Если гора расположена дальше, между наблюдателем и горой больше воздуха, где происходит преобладающее рассеяние синего света. А вблизи горизонта гора кажется белой потому же, почему небо на горизонте кажется белым (см. ответ к предыдущей задаче).

Цвет отдаленной, ярко освещенной снежной равнины не совпадает с цветом горы на том же расстоянии, потому что, глядя на снежную равнину, наблюдатель видит отраженный от снега яркий белый свет, которого нет, если он смотрит на гору. По пути к наблюдателю отраженный от снега белый свет рассеивается на флуктуациях плотности воздуха (то есть на неоднородностях атмосферы), интенсивность входящего в его состав синего света падает, и до наблюдателя доходит свет, в котором доминируют красный и желтый цвета. Однако освещенные солнцем молекулы воздуха, находящиеся между наблюдателем и снежной равниной, тоже посылают в направлении наблюдателя рассеянный свет, но в нем доминирует синий цвет. Комбинация голубого рассеянного солнечного света и желто-красного, идущего от снежной равнины, дает белый цвет с желтым оттенком.

Как и далекая снежная равнина, отдаленные тучи тоже могут рассеивать яркий белый свет в направлении наблюдателя, и можно подумать, что и тучи будут выглядеть желтоватыми. Однако очень далекие тучи могут иметь заметный красноватый оттенок. Разница в цвете объясняется тем, что наблюдатель видит тучи на гораздо большем расстоянии, чем снежное поле. Большее расстояние означает, что свет от туч больше рассеивается на молекулах воздуха, что и обеспечивает его красноватый оттенок.