Vì sao bầu trời lúc hoàng hôn lại nhuộm đỏ?

Ánh nắng là sự pha trộn của nhiều màu sắc. Các phân tử không khí làm tán xạ ánh sáng xanh lam có bước sóng ngắn mạnh hơn ánh sáng đỏ vài lần, khiến ánh sáng xanh lam lan khắp bầu trời. Vì thế, ban ngày, dù nhìn về phía không có mặt trời, chúng ta vẫn thấy bầu trời xanh.

Vậy vì sao bầu trời không có màu tím, dù ánh sáng tím còn dễ bị tán xạ hơn ánh sáng xanh lam? Đó là vì ánh nắng vốn chứa ít ánh sáng tím, đồng thời mắt người kém nhạy với ánh sáng tím hơn, nên chúng ta cảm nhận màu sắc pha trộn ấy là xanh lam.

Vào lúc mặt trời sắp lặn, ánh sáng đi xiên qua một quãng đường dài trong lớp không khí. Trên quãng đường dài ấy, ánh sáng xanh lam bị tán xạ ra khỏi đường đi trước, còn ánh sáng cam và đỏ ít bị tán xạ hơn thì đi đến tận cuối và tới mắt chúng ta. Vì thế, vùng quanh mặt trời và bầu trời phía tây nhuộm đỏ, còn những đám mây đón ánh sáng ấy thì rực lên sắc hồng hoặc cam. Mặt trời nằm sát đường chân trời trông như một chiếc đĩa màu cam cũng vì lý do đó.

Trong lúc mặt trời lặn, dải màu hồng xuất hiện ở phần thấp của bầu trời phía đông đối diện cũng là hình ảnh của chính ánh sáng đỏ ấy chiếu lên lớp không khí trên cao.

Một hiểu lầm phổ biến là không khí phải vẩn đục thì ráng chiều mới đỏ. Bản thân sắc đỏ có thể xuất hiện chỉ với không khí trong lành. Trái lại, khi có nhiều hạt lớn như bụi mịn, chúng tán xạ mọi màu sắc gần như nhau, khiến ráng chiều dễ trở nên mờ đục và nhạt nhòa.

Ngược lại, khi những hạt rất nhỏ lan rộng trên bầu trời cao, như sau vụ phun trào núi lửa Pinatubo ở Philippines vào năm 1991, nhiều nơi trên thế giới từng xuất hiện những ráng chiều đậm màu khác thường suốt vài tháng.

Câu nói xưa “Ráng chiều đỏ thì hôm sau trời quang” cũng có liên quan đến nguyên lý này. Ở các vùng vĩ độ trung bình như Hàn Quốc, thời tiết thường di chuyển từ tây sang đông. Bầu trời phía tây nơi mặt trời lặn có màu đỏ nghĩa là phía đó có ít mây dày che ánh nắng, nên khả năng thời tiết quang đãng đang đến sẽ cao hơn một chút.

Tuy vậy, đây cũng chỉ là một xu hướng. Muốn biết ngày mai có cần mang ô hay không, xem dự báo thời tiết sẽ chính xác hơn nhiều.