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\ begingroup美元

很长一段时间以来,我一直在寻找解释这一现象的物理原因:

日出到正午之间的太阳光线是脆脆的,不知何故比下午的光线更白。换句话说,就好像早晨的户外光线更像一盏白色的灯,而下午的户外光线更像黄色的白炽灯泡。

甚至在更多的物理术语中,似乎早晨的光线比下午的温度更高。请注意,我指的是发光黑体的T,而不是时尚、艺术等领域常用的温度。

对于那些稍微熟悉摄影的人来说,就像早上和下午的黄金时间不一样(明显相反的阴影投射显然不是问题的一部分),就像光源改变一样(显然太阳没有,所以这是一种大气现象)。

我想到的所有东西在中午前后都有一个基本对称的行为,所以我无法解释这一点。

我能看到的唯一不对称是“早晨的光线穿过夜晚寒冷的大气”,而“下午的光线穿过已经升温的大气”。然而,“这种解释”——作为解释折射或米氏散射光学现象的基础——需要在夏季和冬季或日复一日的空气温度大致相同。

另一个可能的不对称是由于我们对亮度或亮度的长期适应,但我所指的变化在中午左右相对突然。

一种可能性可能与大气的温度有关,也许是通过大气层之间的折射.....这是我最后想到的一个主意。在这种情况下,同样的分层可能会独立于季节而发生。

请注意,我并不是单独问瑞利散射,以及为什么在日出或日落时,黄色和红色在地平线附近占主导地位。

我问的是,为什么晴天的光线不是以正午为中心对称地变化

也请注意,在告诉我我所问的差异不存在之前,问问你自己,在晴朗的日子里,你是否能在不知道其他任何事情的情况下,只看一下环境光线,就能分辨出现在是上午还是下午。和我谈过这个问题的大多数人之前都没有意识到这一点(这又是一个很大的惊喜)。

\ endgroup美元
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  • \ begingroup美元 如果你能说出你的位置,可能会有帮助,这样就能考虑到当地的任何现象。 \ endgroup美元
    - - - - - -f.thorpe
    2018年2月3日22:13
  • \ begingroup美元 @farrenthoroe。如果我能注意到你们之间的关系。不,这是基于我的观察,因为我在地球上,它没有特定的位置。只是我从来没有接近过两极,也从来没有非常接近过赤道。谢谢你的建议。我希望你注意到我所描述的不同的灯光。我一生都认为这是理所当然的. ... \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2018年2月3日22:19
  • \ begingroup美元 @farrenthorpe我在上面犯了一些拼写错误。 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2018年2月3日22:32
  • \ begingroup美元 白天的空气温度变暖,这是有影响的。此外,原始空气和受人类影响的空气也会有所不同。例如,日常的农业或城市活动会改变白天的区域气氛。由于晚上很少活动,早晨将更加纯净。还有其他因素也说明地理位置很重要。你一生都在海上度过吗?在城市里吗?在农业地区? \ endgroup美元
    - - - - - -f.thorpe
    2018年2月3日23:53
  • \ begingroup美元 @farrenthorpe。当然,我同意。我试着用q来表示,变化对我来说似乎很明显。在那之前我想说的是,我是在一个大城市长大的。有很多天然岩石和绿色就在我的背后。这可能影响了我的看法。因为我相信我看到的事实是,我在一个高山国家待了五年,比在法国内陆平原待了一年又一年。参观了世界各地的很多地方。 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2018年2月4日0:10

4答案4

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\ begingroup美元

我问的是,为什么晴天的光线不是以正午为中心对称地变化。

试图将此归咎于单一原因是没有抓住重点的。原因有很多。除了照明本身(即太阳的角度),大气的大多数方面都不对称中午。

在晴朗的日子里,低潮通常发生在日出前后(而不是午夜),而高潮通常发生在中午之后的几个小时。假设锋面没有经过,相对湿度通常在日出前后的几个小时内最高,在日落前的几个小时最低,大致与低温和高温一致。在晴朗无风的日子,清晨的大气稳定性较高,下午和傍晚则较低。在工作日,污染通常在早上6点到8点左右最低,下午5点到7点左右达到峰值。

所有这些都可能导致你所看到的效果,再加上我没有列出的其他因素。

\ endgroup美元
5
  • \ begingroup美元 所以所有这些都可能指向Mie正向散射导致早上更多的蓝色正向散射?我已经在想可能是和水微粒有关的东西。我是否可以假设,在晴朗的天气里,这种模式与季节无关,大致保持不变?来自黑夜和白天确实是我唯一能理解的不对称。我对生活的感觉不适合污染,尽管我完全同意这会导致光变黄。谢谢。我们正朝着正确的方向前进。稳定性也令人感兴趣。有什么建议可以和扩散联系起来吗 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2018年2月5日17:31
  • \ begingroup美元 无论何种状态或折射,也就是说,任何东西都能改变光谱分布?就像在不同的大气“壳”中波长的相对重量不同。根据T和它的梯度,蓝色或红色可以不同地弯曲,所以环境光的色温也可能像我描述的那样变化。 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2018年2月5日17:35
  • 1
    \ begingroup美元 "加上我没有列出的其他因素"你为什么不列出呢?你知道他们,但选择不列出他们?还是忽略他们? \ endgroup美元
    - - - - - -Santropedro
    2018年11月24日23:19
  • 1
    \ begingroup美元 @Santropedro -天气。一年中的这个时候。撒哈拉沙尘暴向西吹过大西洋的时间,或者从俄克拉何马州向东吹来的沙尘暴,各种各样的事情。 \ endgroup美元
    - - - - - -大卫Hammen
    2018年11月24日23:49
  • \ begingroup美元 @DavidHammen我指的不是你想要的任何改变。但我不会假装自己是对的。 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2021年9月23日18:11
8
\ begingroup美元

我相信你所说的影响是由于大气中的灰尘和水蒸气的散射。在夜间,风较小,潮湿的地区不会像白天那样干得快。这两者都意味着在一天开始的时候,在给定的地点大气中的灰尘和水较少。随着时间的推移,风会增加(由太阳加热引起),风会带走灰尘,大气中的水分会因为温度升高而增加。在白天,你不会在光线中看到这种效果,因为太阳光直接穿过大气层。天空将是一个明亮的蓝色,由于蓝光选择性散射的光线,而不是直接向你。在下午晚些时候,倾斜的光线通过一条更长的路径穿过大气,加剧了散射效应,导致更红的光到达你的身边。

\ endgroup美元
5
  • \ begingroup美元 这就是我想要的答案。老实说,我从来没有注意到这样的差异,而太阳辐射的测量(比如来自俄克拉荷马州的mesonet)没有显示出明显的大差异,至少在能量分散方面.......但如果有原因的话,我认为风(晚上更多)会是原因。 \ endgroup美元
    - - - - - -JeopardyTempest
    2018年2月5日19:12
  • \ begingroup美元 还有@大卫·哈曼。关键是瑞利散射对大颗粒不敏感,它是由分子大小的散射引起的。Mie和微粒可以让更多的蓝色沿着射线路径下降,并且可以解释当太阳低时更多的蓝色到达大气表层。如果我能肯定早上的水滴比下午的多就好了。这可以解释为什么早上比下午更白、更脆。然而,我从来没有见过一个下午有这样的闪电。 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2018年2月5日19:38
  • \ begingroup美元 对所有。我也在考虑可能的折射效应对T的影响,至少我可以假设垂直T梯度在一天中变得更高。由于水和地形会更快地上升。在搜索文档时,我甚至发现了这个!:))sciencedirect.com/science/article/pii/S0161642096307112 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2018年2月5日19:41
  • \ begingroup美元 我不太相信这是平常早晨的水滴。当然,早上的相对湿度往往比下午高,但除非天气接近露点(并且开始形成雾),否则空气中不会有明显的水滴(此外,更多的水滴不是会导致更多的散射,从而减少白色吗??)但我不知道。露水确实经常在许多早晨凝结在地面上,也许这与此有关? \ endgroup美元
    - - - - - -JeopardyTempest
    2018年2月18日21:49
  • \ begingroup美元 暴风飞沫不需要很大。在所有情况下都会有更多的影响。它是整体的结果。与常见的瑞利散射相反,其他的散射机制表现不同。我也在考虑由于垂直T梯度引起的不同的折射弯曲。如果我假设低层大气比高层大气温暖,并且这种差异随着时间的推移而增加,那么至少这种模式将与季节无关。 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2018年2月20日10:39
1
\ begingroup美元

我完全理解你的要求。我也观察到了日光下的“差异”。早晨的光线和下午的光线看起来完全不同。我没有真正的方法来证明这一点,但我相信这种效应是由于地球的自转相对于太阳对观察者的位置。

我的意思是。在早晨,地球的自转是朝向太阳的,增加了我们观察到的光的波长的频率。较短的波长倾向于蓝色色调,白天的光线呈现蓝色。在下午,地球的自转远离太阳,导致观察到的波长更长,或者波长倾向于红色色调,导致白天的光线看起来是红色的。在正午,由于太阳直接在头顶上,所以没有任何区别,白天的光线看起来又亮又白。这就是我对这种现象的解释。

\ endgroup美元
2
  • \ begingroup美元 我很高兴听到这句话,因为我仍然感到惊讶的是,对我来说显而易见的事实,对大多数人来说并非如此。我担心所涉及的速度不能证明多普勒效应是正确的。尽管如此,我还是很感激你的努力。我曾经猜测——现在说到折射——寒冷的天空可能会向表面倾斜得更蓝,这样下午周围就会相对更黄。但不知道是否正确。只有当你发现下午比早上“更暖和”或“更黄”时,这个评论才有效。如果你看到相反的情况,我会更惊讶:) \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2021年9月23日18:04
  • \ begingroup美元 sciencenotes.org/..。 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2021年9月23日18:14
1
\ begingroup美元

这是一篇关于这个主题的论文的节选。为什么日落比日出更红?Neerad Tanvi, Bikaner著

我从来没有考虑过尘埃在晚上的沉降,但这是完全有道理的. ...散射还与散射粒子的大小和数量有关。在夜间,大气是凉爽的,空气中的颗粒和尘埃颗粒在早上沉淀下来,而在晚上它们就分散了。因此,散射在傍晚比在早晨多。最后,由于地球是自西向东旋转的,相对而言,我们在早晨(向东)朝向太阳,而在晚上(向西)远离太阳。有一种叫做多普勒效应的现象加剧了这种差异。换句话说,早晚阳光的差异有其内在的自然原因。A. Ramachandraiah NIT教授,Warangal

\ endgroup美元
1
  • \ begingroup美元 是的,可能是由于各种性质的颗粒,包括非常细的雾而散射。只是我一天到晚都注意到了。我必须忽略关于多普勒效应的建议,因为我们在地球上的切向速度不能与光速相比。请看m.e. Magnes答案下面的链接。 \ endgroup美元
    - - - - - -Alchimista
    2021年9月24日9:22

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