雾霾天空为何是白茫茫的颜色？

风花雪月

含有PM2.5的雾霾的天空为什么是白茫茫的颜色？不得不说，这是一个沉重的话题，尤其是在当下的北京，谈起这个话题，很多人会露出会心的苦涩的笑容。但是，从科学层面上，我们应该搞清楚这个基本的问题。如果没有PM2.5的雾霾，天空应该是蓝色的。那么，为什么是蓝色的呢？
　　我们所看到的蓝天是因为空气分子和其他微粒对入射的太阳光进行选择性散射的结果。散射强度与微粒的大小有关。当微粒的直径小于可见光波长时，您可以把这里的微粒想象为花生那么大的东西，而光的波长是象桃子那么大的东西。在这个时候，桃子打在花生里会产生所谓的瑞利散射，散射光的强度和波长的4次方成反比——瑞利是一个英国的光学家——我们来判断一些照相机的镜头的分辨率好不好的时候，也会使用另外一个叫做“瑞利判据”的数学表达式。

　　组成太阳光的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种光中，红光波长最长，紫光波长最短。波长比较长的红光透射性最大，大部分能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光，很容易被大气中的微粒散射。以入射的太阳光中的蓝光(波长为0.425微米)和红光(波长为0.650微米)为例，当光穿过大气层时，被空气微粒散射的蓝光约比红光多5.5倍。因此晴天的天空是蔚蓝的。

　　上面我们解释了为什么天空在正常情况下是蓝色的。但是当空中有PM2.5的时候，因为PM2.5是的直径比可见光波长大得多——是2.5微米的直径，对比我们前面说的蓝光的波长为0.425微米和红光波长为0.650微米，PM2.5颗粒对这些可见光波长来说，就好象西瓜对桃子，西瓜比桃子大多了，所以选择性散射的效应不再存在，不同波长的光将一视同仁地被散射，这7种颜色的光会重新在我们的视网膜上会聚，所以雾霾的天空呈现白茫茫的颜色。

水泉大姐

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