科普：天空为什么是蓝色的
我们所“看见”的景象往往是通过眼睛的视觉神经反映给大脑的神经系统所形成的色觉图像。也就是说，我们之所以认为天空是蓝色的，是因为眼睛所看到的颜色是蓝色的，然后通过视觉神经将这信息反馈给大脑。
眼睛之所以能看见各种色彩，是因为视网膜中的视锥细胞中含有感受颜色的物质。视锥细胞还有三种强大的功能，即分别含有红敏色素、绿敏色素和蓝敏色素。这三种色素代表着眼睛对这三种颜色的极其敏感。
太阳光是由赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种光组成的。这七种光中青、蓝、紫波长较短，容易被空气分子和尘埃散射。大气分子及大气中的尘埃对波长较短的蓝光的散射能力大大高于对其它波长较长的光子，如红光因波光长，透射力大，因此能直接通过大气射向地面。
与此同时，青、蓝、紫光因波光短，当它们遇到大气分子、冰晶等，容易发生散射。
被散射的这三种光布满天空，而眼睛原本对紫色就不敏感，加上紫色光在散射的同时也被大量吸收，这时，眼睛里视锥细胞中含有的蓝敏色素起到了重要的作用，于是，眼睛所看到的天空便是蓝色的。
比较有意思的是，天空原本是无色的，它是通过太阳光的色散，才有了色彩。因此，人们在晚上所看到的天空是黑色的。
通常，在下雨天或阴天，天空所呈现出的是灰白色。这是因为一些较厚的云层对太阳光所表现出来的是反射，光线相对晴天要弱，而当阳光再次透过这些厚厚的云层后，反射出来的颜色是包含在云层中的尘埃和小水滴以及冰晶的颜色，因此，这个时候的天空是灰白色的。
天空也并不是全天都是蓝色的。在日出和日落时，天空所呈现出来的颜色是红色的。这是因为当阳光穿过大气层时，紫光通过散射逐渐衰减，透射后剩下的光中颜色偏于波长较长的红光，红光通过散射后依然是以波长较长的光居多，因此这个时候看到的天空是红色的。
日落后，天黑前，天空的颜色也不是蓝色，而是呈现出深蓝色。这是因为在距离地面20~50km的大气中，有一个被称之为臭氧层的层面，它能大量吸收太阳光中波长较短的紫光，而波长较短的蓝光却无法得到阻拦。因此，这个时间段的天空会呈现出深蓝色。
让人痛心的是，由于人类对环境的破坏，造成大气污染，诸如雾霾、扬沙等天气现象的增多，让蓝蓝的天空逐渐失去了它原本的颜色。同时，治理大气污染以及加大环境污染整顿力度，也一直是人类迫在眉睫的重大事项。
扩展资料：
天空是地球重要的组成部分，在古代中国有天圆地方的说法
谓天际空阔。 唐 沈佺期 《绍隆寺》诗：“云盖看木秀，天空见藤盘。” 前蜀 贯休 《送僧归天台寺》诗：“天空闻圣磬，瀑细落花巾。”日月星辰罗列的广大空间。 唐 韩愈 《南山》诗：“天空浮脩眉，浓绿画新就。” 茅盾 《秋收》：“偶尔薄暮时分天空有几片白云，全村的人都欢呼起来。”
人可以在天空观测气象或天文现象，从而得知天气变化、时间的流逝或自己的方位。日出日落可知一日中的时间，晚上月亮的盈亏可以知道一个月的时间。
北斗星可以指示北方。云的厚度和形状可以知道会否下雨。 在天空可以欣赏到许多美丽的现象，如彩虹、极光和流星雨等。雀鸟会在天空飞翔。
由于石油等化石性燃料使用的增加而产生的悬浮质，特别是那些会在燃烧后释放二氧化硫的煤等燃料的影响，自1973年以来，除了欧洲，天空的能见度正在逐步降低。
我们看到的天空，经常是蔚蓝色的，特别是一场大雨之后，天空更是幽蓝得象一泓秋水，令人心旷神怡，跃跃欲飞。天空为什么是蔚蓝色的呢？
大气本身是无色的。天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景。
阳光进入大气时，波长较长的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。
天为什么是蓝的，而不是绿的或红的呢?
首先你得明白一个道理：我们周围的事物之所以显现出颜色来，仅仅是因为阳光照射着它们。虽然阳光看上去是白色的，但是所有的颜色：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，在阳光里都存在。
天空里有这么多颜色，为什么我平时看到的只有蓝色呢？你可能会问。
如果你把光线设想为波浪，你就会猜破这个谜了。光其实是像一个波浪那样在运动的。我们来设想一下一滴雨落在一个水洼里的情景。当这滴雨落到水面上时，就会产生小波浪，波浪一起一伏地变成更大的圈，向着四面八方扩展开去。如果这些波浪碰上一块小石子或一个别的什么障碍物，它们就会反弹回来，改变了波浪的方向。
而阳光从天空照射下来，一样会连续不断地碰到某些障碍。因为光所必须穿透的空气并不是空的，它由很多很多微小的微粒组成。其中百分之九十九不是氮气便是氧气，其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒，来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰。虽然氧气和氮气微粒只是一滴雨水的一百万分之一，但是它们也照样能阻挡阳光的去路。光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回，自然也就改变了自己的方向。
可是那么多颜色的光改变了方向，为什么只有蓝色被看到呢？你可能还是不明白。
我们还得回到刚才说的那个水洼里。
水洼里，小的波浪遇到小石子的话，水面便被搞得混乱不堪；但如果是一个“巨浪”，像你用手在水洼边掀起的那种“巨浪”，它就有可能干脆从石头上溢过去，并畅通无阻地到达水洼的对面边缘。那么，就像有大波浪和小波浪一样，各种各样颜色的光波也有不同的“波浪”，也就是波长：不过它们可不像水波的波浪，用肉眼是看不出它们的大小的，因为它们小得难以想像，只是一根头发的一百分之一！得用很灵敏的测量仪表才可以精确地测定出来。
根据科学家的测定，蓝色光和紫色光的波长比较短，相当于“小波浪”；橙色光和红色光的波长比较长，相当于“大波浪”。当遇到空气中的障碍物的时候，蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍，便被“散射”得到处都是，布满整个天空—天空，就是这样被“散射”成了蓝色。
发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利，他是在130年前发现的，他也是诺贝尔奖获得者。
用“散射”现象，你就可以解释下面这些天象了：
比如在你头顶的天空是蓝色的，可是在地平线—天地相接的地方，天空看上去却几乎是白色的。为什么？就是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来，需要在空气中走的路程要远得多—而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多。这些大量的微粒子就这样多次散射出光，所以它显得白中透着淡蓝。建议你做一个小实验来验证一下：拿一杯水，把它放在一个黑暗的背景里，放进一滴牛奶，再拿一只手电筒照射杯子的一端，并靠近它，手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色。如果你往水里放进的牛奶越多，水就越白，因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射，结果就是白色的。道理跟在地平线上空是白色的一样。
太阳落山时的傍晚，天空不显现蓝色而显现红色，正在下落的太阳也变成暗红色，也是一样的道理。由于傍晚的光在照射到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒，使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去，仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线—因为它们的波长长、“波浪大”，翻过了路上的障碍。
不过，细心的你会发现，天穹在落日后也还会在一段时间内呈现深蓝色。这也曾经是科学家们关心的一件怪事，不过几个物理学家已经在50年前揭开了这个谜：导致黄昏时天空的蓝色，是一种特别的物质。这种特别的物质在离地球表面20至30公里的高空处聚集成厚厚的一个层面，叫臭氧层。这种气体对正在下落的太阳光起到像颜色过滤器那样的作用：它截获太阳光中的黄色和橙色的部分，却几乎无阻拦地让蓝色的部分通过。当最后的少许光消失时，所有的颜色才消失在黑暗的夜色中。
臭氧不仅导致黄昏的蓝色天空，还吞下一种你无法看见的特殊的光线：紫外线的光，或称紫外线。你一定曾经听说过，紫外线对所有的生物（当然也包括对你）有多么危险。如果它在你的裸露的皮肤上照射得太长久，你就会得晒斑。臭氧层到处都有足够的厚度能截获尽可能多的紫外线：这对于我们这个星球上的全体生命来说，是极其重要的。
可惜，在今天，这个生命攸关的保护层在许多地方都已经变薄了，在南极上空甚至已经形成了一个大的空洞。而破坏臭氧的凶手就是“氟里昂”—一种人们用来喷洒护发摩丝或用在冰箱和空调上制冷的物质。这是一种对臭氧层特别有害的物质，所以许多国家已经不再使用这种“臭氧杀手”了。
今天我们学到了为什么我们眼中的天空是蓝色的。其实从地球以外望过来也是一样：覆盖我们地球三分之二面积的海水也散发着蓝光，陆地上虽然有土地的褐色或森林的绿色，然而上空却总是蓝色的—从宇宙中看来，整个地球都被裹着一块轻柔的蓝色面纱。从大气层外看见过地球的天文学家报道过这一情况。
所以地球被称做“蓝色星球”是完全正确的。它那独特的蓝色，就是生命的颜色。
我们知道，地球表面包围着一层空气。空气中含有许多微小的尘埃、冰晶、水滴等。而太阳光看上去是束白光,实际上是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等有色光线组成的。当太阳光通过空气时，波长较长的红色光透射力最大（其次是橙、黄色光），它能透过大气中的微粒射向地面；而波长较短的蓝、紫、靛等色光，很容易被悬浮在空气中的微粒散射开，使天空呈现蓝色。
首先了解光的工作原理，光从太阳传播时，像海浪一样上下移动，波长聚集在一起时，我们看起来好像是白色。
大气本身是无色的。天空的蓝色是大气分子、冰晶、水滴等和阳光共同创作的图景。
阳光进入大气时，波长较长的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。
