空はなぜ青くて、夕焼けはなぜ赤いのか？空に色がついて見える理由

地球上で起きていること、どれだけ知っている？

この地球で当たり前に感じていることでも、うまく説明できないことがありますよね。例えば、「青い空が夕暮れに赤く染まるのはなぜ？」「台風が日本列島めがけてやってくる理由は？」

そんな地球に生きる私たちが知っておくべき「理系雑学」をご紹介します。太陽系を含む地球の歴史をはじめ、地球上で成立した大自然や気候、動植物、資源など、地球をめぐる大疑問にスッキリ回答！あらためて考えると、私たちはこの地球にまつわるさまざまなことを、じつはほとんど知らないのかもしれないかもしれません。

※本記事は雑学総研著の書籍『人類なら知っておきたい 地球の雑学』から一部抜粋・編集しました。

空気は目に見えないのに、なぜ空は青く夕焼けは赤く見えるの？

空気は無色透明のはずなのに、空は青い。しかも夕方になると、青かった空は夕焼けで赤く染まる。これはどうしてなのだろう。

空に色がついて見えるのは、太陽の光が大気中の酸素分子や窒素分子、チリ、ホコリなどの微粒子に衝突し、さまざまな方向に散乱するからである。これを「レイリー散乱」と呼び、波長の短いものほど多く散乱する特徴がある。

太陽光は無色に見えるが、プリズムを通すと、紫、藍、青、緑、黄、橙、赤の７色になっているのがわかる。このうち紫に近いほど波長が短いので、レイリー散乱によって散らばりやすい。太陽の光が大気を通過するとき、紫ははるか上空で散らばり、次に藍、そして地上に届く頃には、青が散乱する。そのため、地上にいる我々には、空が青く見えるのだ。飛行機に乗ると空が濃い藍色に見えるのは、地上よりずっと高いところで見るからである。

夕焼けが赤いのも、レイリー散乱のためだ。昼間の太陽は我々のほぼ真上にあるので、太陽光は大気層を垂直に通過してくる。しかし夕方になると、太陽の高度は低くなり、大気層を斜めになって長い距離を通過してくるため、波長の短い色は散乱して見えなくなる。その結果、波長の長い赤に近い色だけが目に届くのだ。

ところで、朝焼けも夕焼けと同じように太陽が低い高度にあるときにできるが、夕焼けに比べて黄色っぽく見える。これは、朝の大気は夕方に比べてチリやホコリが少ないから。夕方ほどのレイリー散乱がないため、黄色や橙も目に届いているのである。

著＝雑学総研／『人類なら知っておきたい 地球の雑学』