Maailm meie ümber on täis hämmastavaid imesid, kuid me ei pööra neile sageli tähelepanu. Kevadise taeva selget sinist või päikeseloojangu kirkaid värve imetledes ei mõtle me isegi selle peale, miks taevas kellaaja muutudes värvi muudab.


Oleme harjunud helesinisega ilusal päikesepaistelisel päeval ja sellega, et sügisel muutub taevas uduhalliks, kaotades oma erksad värvid. Kuid kui küsida kaasaegselt inimeselt, miks see nii juhtub, ei suuda enamik meist, kes on kunagi olnud füüsikateadmistega relvastatud, sellele lihtsale küsimusele vastata. Vahepeal pole selgituses midagi keerulist.

Mis on värv?

Koolifüüsika kursusest peaksime teadma, et esemete värvitaju erinevused sõltuvad valguse lainepikkusest. Meie silm suudab eristada vaid üsna kitsast lainekiirguse vahemikku, kusjuures sinine on kõige lühem ja punane pikim. Nende kahe põhivärvi vahele jääb kogu meie värvitaju palett, mida väljendab lainekiirgus erinevates vahemikes.

Valge päikesekiir koosneb tegelikult kõigi värvivahemikega lainetest, mida on lihtne kontrollida, kui lasta seda läbi klaasprisma – ilmselt mäletate seda koolikogemust. Selleks, et meeles pidada lainepikkuste muutumise järjekorda, s.o. värvide järjestus päevavalguse spektris, leiutas jahimehe kohta naljaka fraasi, mida igaüks meist õppis koolis: Iga jahimees tahab teada jne.


Kuna punase valguse lained on kõige pikemad, on need ülekande ajal kõige vähem vastuvõtlikud hajumisele. Seetõttu, kui peate objekti visuaalselt esile tõstma, kasutavad nad peamiselt punast värvi, mis on iga ilmaga kaugelt selgelt nähtav.

Seetõttu on peatumismärgutuli või mõni muu hoiatustuli punane, mitte roheline või sinine.

Miks taevas päikeseloojangul punaseks läheb?

Õhtutundidel enne päikeseloojangut langevad päikesekiired maapinnale viltu, mitte otse. Nad peavad ületama palju paksema atmosfäärikihi kui päeval, mil maapinda valgustavad otsesed päikesekiired.

Sel ajal toimib atmosfäär värvifiltrina, mis hajutab peaaegu kogu nähtava ulatuse kiired, välja arvatud punased, mis on kõige pikemad ja seetõttu ka kõige häirivamad. Kõik muud valguslained hajuvad või neelavad atmosfääris leiduvate veeaurude ja tolmuosakeste poolt.

Mida madalamale päike horisondi suhtes langeb, seda paksemat atmosfäärikihti peavad valguskiired ületama. Seetõttu nihkub nende värv üha enam spektri punase osa suunas. Selle nähtusega seostatakse rahvamärki, mis ütleb, et punane päikeseloojang tähistab järgmisel päeval tugevat tuult.


Tuul pärineb atmosfääri kõrgetest kihtidest ja vaatlejast suurel kaugusel. Kaldus päikesekiired tõstavad esile atmosfääri kiirguse piiritletud tsooni, milles on palju rohkem tolmu ja auru kui rahulikus atmosfääris. Seetõttu näeme enne tuulist päeva eriti punast eredat päikeseloojangut.

Miks on taevas päeval sinine?

Valguslainete pikkuse erinevused seletavad ka päevase taeva puhast sinist. Kui päikesekiired langevad otse maapinnale, on nende ületatava atmosfäärikihi paksus kõige väiksem.

Valguslainete hajumine toimub siis, kui need põrkuvad õhku moodustavate gaasimolekulidega ja sellises olukorras on lühilainepikkusega valgusvahemik kõige stabiilsem, s.t. sinised ja lillad valguslained. Peenel tuulevaiksel päeval omandab taevas hämmastava sügavuse ja sinakuse. Aga miks me siis näeme sinist, mitte lillat taevast?

Fakt on see, et inimsilma rakud, mis vastutavad värvitaju eest, tajuvad sinist palju paremini kui lillat. Kuid lilla on tajuvahemiku piirile liiga lähedal.

Seetõttu näeme taevast helesinisena, kui atmosfääris pole hajutavaid komponente peale õhumolekulide. Kui atmosfääri ilmub piisavalt suur kogus tolmu – näiteks kuumal suvel linnas – näib taevas tuhmuvat, kaotades oma helesinise tooni.

Halbade ilmade hall taevas

Nüüd on selge, miks sügisene kehv ilm ja talvine lörts taeva lootusetult halliks muudavad. Suur hulk veeauru atmosfääris viib valge valguskiire kõigi komponentide erandita hajumiseni. Valguskiired purustatakse väikseimates tilkades ja veemolekulides, kaotades oma suuna ja segunedes kogu spektri ulatuses.


Seetõttu jõuavad valguskiired pinnale otsekui läbi hiiglasliku hajuti. Me tajume seda nähtust taeva hallikasvalge värvina. Niipea, kui niiskus atmosfäärist eemaldatakse, muutub taevas taas helesiniseks.

Kõik teavad, et olenevalt taevapunktist, milles me Päikest vaatleme, võib selle värvus olla väga erinev. Näiteks seniidis on see valge, päikeseloojangul punane ja mõnikord isegi karmiinpunane. Tegelikult on see vaid välimus – ei muutu mitte meie valgusti värv, vaid selle tajumine inimsilma poolt. Miks see juhtub?


Päikesespekter on kombinatsioon seitsmest põhivärvist – pidage meeles vikerkaart ja kuulus ütlus jahimehe ja faasani kohta, mis määrab värvijärjestuse: punane, kollane, roheline ja nii edasi kuni lillani. Kuid atmosfääris, mis on täidetud erinevat tüüpi aerosoolsuspensioonidega (veeaur, tolmuosakesed), hajub iga värv erinevalt. Näiteks violetne ja sinine on kõige paremini hajutatud ning punane on halvem. Seda nähtust nimetatakse päikesevalguse hajutamiseks.

Põhjus on selles, et värv on tegelikult teatud pikkusega elektromagnetlaine. Vastavalt sellele on erinevatel lainetel erinev lainepikkus. Ja silm tajub neid sõltuvalt atmosfääriõhu paksusest, mis eraldab seda valgusallikast, see tähendab Päikesest. Seniidis olles tundub see valge, sest päikesekiired langevad Maa pinnale täisnurga all (loomulikult peetakse silmas seda kohta pinnal, kus vaatleja asub) ning valguse murdumist mõjutav õhu paksus on suhteliselt väike. Valge inimene tundub olevat kõigi värvide kombinatsioon korraga.


Muide, taevas tundub sinine ka valguse hajumise tõttu: kuna sinine, violetne ja sinine värv, millel on kõige lühemad lainepikkused, hajuvad atmosfääris palju kiiremini kui ülejäänud spekter. See tähendab, et läbivad punased, kollased ja muud pikema lainepikkusega kiired, atmosfääriosakesed vee- ja tolmuosakesed hajutavad endas siniseid kiiri, mis annavad taevale värvi.

Mida kaugemale Päike oma tavapärast igapäevast rada teeb ja horisondi joonele laskub, seda suuremaks muutub atmosfäärikihi paksuseks, millest päikesekiired läbima peavad ja mida rohkem nad hajuvad. Punane on hajumise suhtes kõige vastupidavam, kuna sellel on pikim lainepikkus. Seetõttu tajub loojuvat tähte vaatava vaatleja silmad vaid teda. Ülejäänud päikesespektri värvid hajuvad täielikult laiali ja neelduvad atmosfääris oleva aerosooli suspensiooni poolt.

Selle tulemusena on spektraalkiirte hajumise otsene sõltuvus atmosfääriõhu paksusest ja selles sisalduva suspensiooni tihedusest. Selle ilmekaid tõendeid võib täheldada õhust tihedamate ainete, näiteks vulkaanilise tolmu globaalsete heitmete atmosfääri. Nii võis pärast 1883. aastat, kui toimus kuulus Krakatau vulkaani purse, üsna pikka aega planeedi kõige erinevamates kohtades näha erakordse eredusega punaseid päikeseloojanguid.

Selge päikesepaistelisel päeval paistab taevas meie kohal helesinine. Õhtul värvib päikeseloojang taeva punaseks, roosaks ja oranžiks. Miks on siis taevas sinine ja mis teeb päikeseloojangu punaseks?

Mis värvi on päike?

Päike on muidugi kollane! Kõik maa elanikud vastavad ja Kuu elanikud ei nõustu nendega.

Maalt paistab Päike kollane. Kuid kosmoses või Kuul näib Päike meile valgena. Kosmoses ei ole atmosfääri, mis hajutab päikesevalgust.

Maal neeldub osa päikesevalguse lühikestest lainepikkustest (sinine ja violetne) hajumise teel. Ülejäänud spekter näeb kollane välja.

Ja kosmoses paistab taevas sinise asemel tume või must. See on atmosfääri puudumise tagajärg, mistõttu valgus ei haju kuidagi.

Aga kui küsida päikese värvi kohta õhtul. Mõnikord on vastus sellele, et päike on PUNANE. Aga miks?

Miks on päike päikeseloojangul punane?

Kui Päike liigub päikeseloojangu poole, peab päikesevalgus vaatlejani jõudmiseks läbima atmosfääris suurema vahemaa. Meie silmadeni jõuab vähem otsest valgust ja Päike paistab vähem ere.

Kuna päikesevalgus peab läbima pikemaid vahemaid, tekib rohkem hajumist. Päikesevalguse spektri punane osa läbib õhku paremini kui sinine osa. Ja me näeme punast päikest. Mida madalamale Päike horisondile laskub, seda suurem on õhu "suurendusklaas", mille kaudu me teda näeme, ja seda punasem see on.

Samal põhjusel tundub meile Päike palju suurema läbimõõduga kui päeval: õhukiht täidab maise vaatleja jaoks suurendusklaasi rolli.

Taevast loojuva päikese ümber saab värvida erinevates värvides. Taevas on kõige ilusam siis, kui õhk sisaldab palju väikeseid tolmu- või veeosakesi. Need osakesed peegeldavad valgust igas suunas. Sel juhul hajuvad lühemad valguslained. Vaatleja näeb pikema lainepikkusega valguskiiri ja seega näib taevas punane, roosa või oranž.

Nähtav valgus on energia vorm, mis võib liikuda läbi ruumi. Päikese või hõõglambi valgus näib valge, kui tegelikult on see kõigi värvide segu. Valge värvi peamised värvid on punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo ja violetne. Need värvid muutuvad pidevalt üksteiseks, seetõttu on lisaks põhivärvidele ka tohutul hulgal erinevaid toone. Kõiki neid värve ja toone võib taevas jälgida vikerkaare kujul, mis esineb kõrge õhuniiskusega piirkondades.

Kogu taevast täitev õhk on segu väikestest gaasimolekulidest ja väikestest tahketest osakestest, nagu tolm.

Kosmosest tulevad päikesekiired hakkavad atmosfäärigaaside mõjul hajuma ja see protsess toimub vastavalt Rayleighi hajumise seadusele. Kui valgus liigub läbi atmosfääri, läbib enamik optilise spektri pikki lainepikkusi muutumatul kujul. Ainult väike osa punasest, oranžist ja kollasest värvist interakteeruvad õhuga, põrkudes molekulidesse ja tolmu.

Kui valgus põrkub gaasimolekulidega, võib valgus peegelduda erinevates suundades. Mõned värvid, näiteks punane ja oranž, jõuavad vaatlejani otse, liikudes otse läbi õhu. Kuid suurem osa sinisest valgusest peegeldub õhumolekulidelt tagasi igas suunas. Sel viisil hajub sinine valgus üle taeva ja see paistab sinisena.

Kuid gaasimolekulid neelavad palju lühemaid valguse lainepikkusi. Pärast imendumist eraldub sinine värv igas suunas. See on üle kogu taeva laiali. Kummale poole ka ei vaataks, osa sellest hajutatud sinisest valgusest jõuab vaatlejani. Kuna sinine valgus paistab kõikjal pea kohal, tundub taevas sinine.

Kui vaatate horisondi poole, on taevas kahvatum toon. See on tingitud asjaolust, et valgus liigub vaatlejani atmosfääris suurema vahemaa. Hajutatud valgust hajutab taas atmosfäär ja vaatleja silma jõuab vähem sinist. Seetõttu näib taeva värv horisondi lähedal kahvatum või isegi täiesti valge.

Miks on ruum must?

Kosmoses pole õhku. Kuna puuduvad takistused, millelt valgus võiks peegelduda, levib valgus otse. Valguskiired ei haju ja "taevas" tundub tume ja must.

Atmosfäär.

Atmosfäär on gaaside ja muude Maad ümbritsevate ainete segu õhukese, enamasti läbipaistva kesta kujul. Atmosfääri hoiab paigal Maa gravitatsioon. Atmosfääri põhikomponendid on lämmastik (78,09%), hapnik (20,95%), argoon (0,93%) ja süsinikdioksiid (0,03%). Atmosfäär sisaldab ka vähesel määral vett (erinevates kohtades jääb selle kontsentratsioon vahemikku 0–4%), tahkeid osakesi, gaase neooni, heeliumi, metaani, vesinikku, krüptooni, osooni ja ksenooni. Teadust, mis uurib atmosfääri, nimetatakse meteoroloogiaks.

Elu Maal ei oleks võimalik ilma atmosfäärita, mis varustab meile hingamiseks vajalikku hapnikku. Lisaks täidab atmosfäär veel üht olulist funktsiooni – see ühtlustab temperatuuri kogu planeedil. Kui atmosfääri poleks, siis võib mõnel pool planeedil valitseda särisev kuumus ja mujal olla ülikülm, temperatuurivahemik võiks öösel olla -170 °C kuni päeval +120 °C. Atmosfäär kaitseb meid ka Päikese ja kosmose kahjuliku kiirguse eest, neelates ja hajutades seda.

Atmosfääri struktuur

Atmosfäär koosneb erinevatest kihtidest, nendeks kihtideks jagunemine toimub vastavalt nende temperatuurile, molekulaarkoostisele ja elektrilistele omadustele. Nendel kihtidel ei ole selgelt väljendunud piire, need muutuvad hooajaliselt ja lisaks muutuvad nende parameetrid erinevatel laiuskraadidel.

Homosfäär

• Madalam 100 km, sealhulgas troposfäär, stratosfäär ja mesopaus.
• Moodustab 99% atmosfääri massist.
• Molekule ei eraldata molekulmassi järgi.
• Koostis on üsna homogeenne, välja arvatud mõned väikesed lokaalsed anomaaliad. Homogeensust säilitatakse pideva segunemise, turbulentsi ja turbulentse difusiooniga.
• Vesi on üks kahest ebaühtlaselt jaotunud komponendist. Kui veeaur tõuseb, siis see jahtub ja kondenseerub, naases seejärel maapinnale sademete - lume ja vihma kujul. Stratosfäär ise on väga kuiv.
• Osoon on teine ​​​​molekul, mille jaotus on ebaühtlane. (Lugege osoonikihi kohta stratosfääris allpool.)

heterosfäär

• Ulatub homosfääri kohal, hõlmab termosfääri ja eksosfääri.
• Selle kihi molekulide eraldamine põhineb nende molekulmassil. Raskemad molekulid nagu lämmastik ja hapnik on koondunud kihi põhja. Heterosfääri ülemises osas domineerivad heledamad, heelium ja vesinik.

Atmosfääri eraldamine kihtideks sõltuvalt nende elektrilistest omadustest.

Neutraalne atmosfäär

• Alla 100 km.

Ionosfäär

• Umbes üle 100 km.
• Sisaldab ultraviolettkiirguse neeldumisel tekkivaid elektriliselt laetud osakesi (ioone).
• Ionisatsiooniaste muutub kõrgusega.
• Erinevad kihid peegeldavad pikki ja lühikesi raadiolaineid. See võimaldab sirgjooneliselt levivatel raadiosignaalidel maakera sfäärilise pinna ümber painduda.
• Aurorad esinevad nendes atmosfäärikihtides.
• Magnetosfäär on ionosfääri ülemine osa, ulatudes umbes 70 000 km-ni, see kõrgus sõltub päikesetuule intensiivsusest. Magnetosfäär kaitseb meid päikesetuule suure energiaga laetud osakeste eest, hoides neid Maa magnetväljas.

Atmosfääri eraldumine kihtideks sõltuvalt nende temperatuuridest

Ülemise piiri kõrgus troposfäär oleneb aastaajast ja laiuskraadist. See ulatub maapinnast ekvaatoril umbes 16 km kõrgusele ning põhja- ja lõunapoolusel 9 km kõrgusele.

• Eesliide "tropo" tähendab muutust. Troposfääri parameetrite muutus toimub ilmastikutingimuste tõttu – näiteks atmosfäärifrontide liikumise tõttu.
• Kõrguse kasvades temperatuur langeb. Soe õhk tõuseb üles, seejärel jahtub ja laskub tagasi Maale. Seda protsessi nimetatakse konvektsiooniks, see toimub õhumasside liikumise tulemusena. Tuuled selles kihis puhuvad peamiselt vertikaalselt.
• See kiht sisaldab rohkem molekule kui kõik teised kihid kokku.

Stratosfäär- ulatub ligikaudu 11 km kõrguselt 50 km kõrgusele.

• Sellel on väga õhuke õhukiht.
• Eesliide "strato" viitab kihtidele või kihilisusele.
• Stratosfääri alumine osa on üsna rahulik. Reaktiivlennukid lendavad sageli madalamas stratosfääris, et troposfääris halbadest ilmadest mööda pääseda.
• Stratosfääri ülaosas puhuvad tugevad tuuled, mida tuntakse kõrgmäestiku jugavooludena. Need puhuvad horisontaalselt kiirusega kuni 480 km/h.
• Stratosfäär sisaldab "osoonikihti", mis asub ligikaudu 12–50 km kõrgusel (olenevalt laiuskraadist). Kuigi osooni kontsentratsioon selles kihis on vaid 8 ml/m 3, neelab see väga tõhusalt päikese kahjulikke ultraviolettkiire, kaitstes seeläbi elu maa peal. Osooni molekul koosneb kolmest hapnikuaatomist. Hapniku molekulid, mida me hingame, sisaldavad kahte hapnikuaatomit.
• Stratosfäär on väga külm, selle temperatuur on põhjas umbes -55°C ja tõuseb kõrgusega. Temperatuuri tõus on tingitud ultraviolettkiirte neeldumisest hapniku ja osooni poolt.

Mesosfäär- ulatub umbes 100 km kõrgusele.

Kannab tavalist sinist värvi. Öösel läheb mustaks. Kuid päikeseloojangu ajal muutub see alati helepunaseks. Miks see juhtub, mis põhjusel levib karmiinpunane toon üle taeva? Võib-olla on paljud inimesed seda küsimust korduvalt küsinud ja seetõttu on mõttekas anda sellele ammendav vastus.

Päikeseloojang on varjutatud loojuva päikese kiirtega, see on paljudele arusaadav. Aga miks on see punane, mitte oranž või mõni muu värv?

Värvispektri omadused

Enne Maa pinnale jõudmist, kus inimesed saavad seda mõtiskleda, peab päikesevalgus läbima kogu planeedi õhukesta. Valgus on laia spektriga, milles põhivärvid, vikerkaarevarjundid, paistavad endiselt esile. Sellest spektrist on punasel valguse lainepikkus pikim, violetsel aga lühem. Päikeseloojangul muutub päikeseketas kiiresti punaseks ja tormab horisondile lähemale.

Seotud materjalid:

Kas elevandid ei unusta tõesti kunagi?

Sel juhul peab valgus ületama kasvava õhu paksuse ja osa lainetest läheb kaduma. Kõigepealt kaob lilla, seejärel sinine, sinine. Punase värvusega pikimad lained tungivad kuni viimase ajani Maa pinnale ja seetõttu on päikeseketas ja seda ümbritsev halo viimaste hetkedeni punakate varjunditega.

Miks on taevas päeval sinine?

Pikad valguslained võivad tungida sügavale atmosfääri põhjusel, et nad peaaegu ei neeldu, ei hajuta aerosoolid ja suspensioonid, mis planeedi atmosfääris pidevalt ringlevad. Kui valgusti on seniidile lähemal, kujuneb välja teistsugune olukord, mis annab taevale sinisust. Sinine lainepikkus on lühem kui punane ja see neeldub tugevamalt. Kuid selle levimisvõime on punasega võrreldes 4 korda suurem.

Kui päike on seniidis või selle lähedal, on taevas alati sinine. Selle põhjuseks on asjaolu, et planeedi ja tähe vaheline õhukiht on praegu väike ning sinised, sinised lained läbivad vabalt. Neil on suurepärane hajutamisvõime ja seetõttu uputavad nad edukalt teisi värve ja toone. Seetõttu domineerib see värv taevas peaaegu kogu päevavalguse.

Seotud materjalid:

Miks on taevas kuul must?

Mis õhtul muutub?

Päikeseloojangule lähemale tormab Päike silmapiirile, mida madalamale ta langeb, seda kiiremini läheneb õhtu. Sellistel aegadel hakkab algset päikesevalgust maapinnast eraldav atmosfäärikiht kaldenurga tõttu hüppeliselt suurenema. Mingil hetkel lakkab paksenev kiht edastamast muid valguslaineid peale punase ja sel hetkel on taevas selle värviga maalitud. Sinist enam ei esine, see neeldub atmosfäärikihtide läbimise protsessis.

: päikeseloojangul läbivad päike ja taevas tervet värvitoonide spektrit, kuna üks või teine ​​neist lakkab atmosfääri läbimast. Sama võib täheldada ka päikesetõusu ajal, mõlema nähtuse põhjused on samad.

Mis juhtub päikesetõusul?

Päikesetõusul läbivad päikesekiired sama protsessi, kuid vastupidises järjekorras. See tähendab, et esiteks murravad esimesed kiired läbi atmosfääri paksuse tugeva nurga all, pinnale jõuab ainult punane spekter. Seetõttu koidab päikesetõus esialgu punaselt. Siis, kui päikesetõus ja nurk muutuvad, hakkavad mööduma ka teist värvi lained – taevas muutub oranžiks ja siis harjumuspäraselt siniseks. Taevas on poole päeva jooksul sügavsinine ja siis õhtuks hakkab see uuesti karmiinpunaseks muutuma. Ühel pool taevast, päikesest kaugel, on sinakasmust toon, kuid mida lähemale loojuvale tähele, seda rohkem on horisondi lähedal näha punaseid varjundeid, kuni Päike kaob täielikult.

Kui meie planeet ei tiirleks ümber Päikese ja oleks absoluutselt tasane, oleks taevakeha alati seniidis ega liiguks kuhugi – ei oleks päikeseloojangut, koitu ega elu. Õnneks on meil võimalus jälgida päikesetõusu ja -loojangut – ja seetõttu elu planeedil Maa jätkub.

Maa liigub järeleandmatult ümber Päikese ja selle telje ning kord päevas (välja arvatud polaarlaiuskraadid) ilmub ja kaob päikeseketas horisondi taha, tähistades päevavalguse algust ja lõppu. Seetõttu on astronoomias päikesetõus ja loojang aeg, mil päikeseketta ülemine punkt horisondi kohale ilmub või kaob.

Päikesetõusule või -loojangule eelnevat perioodi nimetatakse omakorda hämaraks: päikeseketas ei asu horisondist kaugel ja seetõttu peegeldub osa atmosfääri ülemistesse kihtidesse langevatest kiirtest sellelt maapinnale. Hämaruse kestus enne päikesetõusu või -loojangut sõltub otseselt laiuskraadist: poolustel kestavad need 2–3 nädalat, subpolaarsetes vööndites - mitu tundi, parasvöötme laiuskraadidel - umbes kaks tundi. Kuid ekvaatoril on aeg enne päikesetõusu 20–25 minutit.

Päikesetõusu ja -loojangu ajal tekib teatud optiline efekt, kui päikesekiired valgustavad maapinda ja taevast, maalides need mitmevärvilistesse toonidesse. Enne päikesetõusu, koidikul on värvid peenemad, päikeseloojang aga valgustab planeeti rikkalike punaste, Burgundia, kollaste, oranžide ja väga harva ka roheliste kiirtega.

Päikeseloojangul on selline värvide intensiivsus tingitud sellest, et päeva jooksul maapind soojeneb, niiskus väheneb, õhuvoolude kiirus suureneb ja tolm tõuseb õhku. Päikesetõusu ja -loojangu värvide erinevus sõltub suuresti piirkonnast, kus inimene viibib ja jälgib neid hämmastavaid loodusnähtusi.

Imelise loodusnähtuse välised omadused

Kuna päikesetõusust ja -loojangust saab rääkida kui kahest identsest nähtusest, mis erinevad üksteisest värviküllastuse poolest, siis võib päikeseloojangu kirjeldust horisondi kohal rakendada ka päikesetõusu eelsele ajale ja selle ilmumisele, ainult vastupidises järjekorras.

Mida madalamale päikeseketas läänehorisondi joonele laskub, seda vähem hele see on ja muutub esmalt kollaseks, seejärel oranžiks ja lõpuks punaseks. Taevas muudab ka oma värvi: alguses on see kuldne, seejärel oranž ja servas punane.

Kui päikeseketas horisondi lähedale jõuab, omandab see tumepunase värvuse ja selle mõlemal küljel on näha särav koidikuriba, mille värvid ulatuvad sinakasrohelisest ereoranžini ülevalt alla. Samal ajal tekib üle koidiku värvitu sära.

Samaaegselt selle nähtusega ilmub taeva vastasküljele tuhakas-sinakas triip (Maa vari), mille kohal näete oranžikasroosa segmenti, Veenuse vööd - see ilmub horisondi kohale 10–20 ° kõrgusel ja on nähtav kõikjal meie planeedil selges taevas.

Mida rohkem Päike horisondist allapoole läheb, seda lillakamaks muutub taevas ja kui see langeb nelja-viie kraadi võrra allapoole horisonti, omandab varju kõige küllastunud toonid. Pärast seda muutub taevas järk-järgult tulipunaseks (Buddha kiired) ja päikeseketta loojumise kohast sirutuvad ülespoole, järk-järgult hääbudes valguskiirte triibud, mille kadumise järel on horisondi lähedal näha tuhmuvat tumepunast värvi riba.

Pärast seda, kui Maa vari järk-järgult taeva täidab, hajub Veenuse vöö, taevasse ilmub Kuu siluett, seejärel tähed - ja öö saabub (hämarus lõpeb, kui päikeseketas läheb horisondist kuus kraadi allapoole). Mida rohkem aega Päikese lahkumisest horisondi allapoole läheb, seda külmemaks läheb ja hommikuks, enne päikesetõusu, on madalaim temperatuur. Kuid kõik muutub, kui mõne tunni pärast tõuseb punane Päike: ida poole ilmub päikeseketas, öö lahkub ja maapind hakkab soojenema.

Miks on päike punane

Iidsetest aegadest on punase Päikese päikeseloojang ja -tõus pälvinud inimkonna tähelepanu ning seetõttu on inimesed püüdnud kõigi neile kättesaadavate meetoditega selgitada, miks päikeseketas, olles kollane, omandab horisondijoonel punaka varjundi. Esimene katse seda nähtust seletada olid legendid, millele järgnesid rahvalikud ended: inimesed olid kindlad, et punase Päikese loojang ja päikesetõus ei tõota head.

Näiteks olid nad veendunud, et kui taevas püsib pärast päikesetõusu pikka aega punasena, on päev väljakannatamatult palav. Teine silt ütles, et kui enne päikesetõusu on idas taevas punane ja pärast päikesetõusu see värv kaob kohe - sajab vihma. Punase Päikese tõus tõotas ka halba ilma, kui ta pärast taevasse ilmumist kohe helekollase värvuse omandas.

Vaevalt suudaks punase päikese tõus sellises tõlgenduses uudishimulikku inimmõistust kauaks rahuldada. Seetõttu leiti pärast erinevate füüsikaseaduste, sealhulgas Rayleighi seaduse avastamist, et Päikese punast värvi võib seletada sellega, et kuna sellel on pikim lainepikkus, hajub see Maa tihedas atmosfääris palju vähem kui teised värvid.

Seetõttu, kui Päike on horisondi lähedal, libisevad tema kiired mööda maapinda, kus õhul pole mitte ainult kõige suurem tihedus, vaid ka sel ajal ülikõrge õhuniiskus, mis viivitab ja neelab kiiri. Selle tulemusena suudavad päikesetõusu esimestel minutitel tihedast ja niiskest atmosfäärist läbi murda vaid punased ja oranžid kiired.

Päikesetõus ja loojang

Kuigi paljud arvavad, et põhjapoolkeral on kõige varasem päikeseloojang 21. detsembril ja hiliseim 21. juunil, on see arvamus tegelikult ekslik: talvised ja suvised pööripäevad on ainult kuupäevad, mis näitavad aasta lühima või pikima päeva olemasolu.

Huvitav on see, et mida põhja pool laiuskraad, seda lähemale pööripäevale jõuab aasta hiliseim päikeseloojang. Näiteks 2014. aastal kuuekümne kahe kraadi juures asuval laiuskraadil toimus see 23. juunil. Kuid kolmekümne viiendal laiuskraadil toimus aasta viimane päikeseloojang kuus päeva hiljem (kõige varasem päikesetõus registreeriti kaks nädalat varem, paar päeva enne 21. juunit).

Ilma spetsiaalse kalendrita käepärast on päikesetõusu ja -loojangu täpset aega üsna raske määrata. Selle põhjuseks on asjaolu, et Maa pöörlemisel ühtlaselt ümber oma telje ja Päikese liigub elliptilisel orbiidil ebaühtlaselt. Väärib märkimist, et kui meie planeet liiguks ümber Päikese, siis seda mõju ei täheldataks.

Inimkond on selliseid ajas hälbeid märganud juba pikka aega ja seetõttu on inimesed kogu oma ajaloo jooksul püüdnud selles küsimuses enda jaoks selgeks teha: nende püstitatud iidsed ehitised, mis meenutavad äärmiselt observatooriume, on säilinud tänapäevani (näiteks Stonehenge Inglismaal või maiade püramiidid Ameerikas).

Viimastel sajanditel on astronoomid loonud Kuu ja Päikese kalendreid, et arvutada taevast jälgides päikesetõusu ja -loojangu aega. Tänapäeval saab iga Interneti-kasutaja tänu virtuaalsele võrgule arvutada päikesetõusu ja -loojangut spetsiaalsete võrguteenuste abil - selleks piisab linna või geograafiliste koordinaatide (kui soovitud piirkonda kaardil pole) ja vajaliku kuupäeva märkimisest.

Huvitav on see, et selliste kalendrite abil saate sageli teada mitte ainult päikeseloojangu või koidu aja, vaid ka ajavahemikku hämaruse alguse ja päikesetõusu vahel, päeva / öö pikkust, aega, mil Päike on oma seniidis, ja palju muud.