Miksi taivas on sininen?

 

Päiväsaikaan taivas näyttää selkeällä säällä siniseltä, auringon laskiessa taivaanranta taas värjäytyy punertavan eri sävyihin. Taivaan värittyminen perustuu valonsäteiden sirontaan ilmakehässä.

Mikäli ilmakehässä ei olisi ollenkaan hiukkasia tai molekyylejä, pääsisi näkyvä auringonvalo kulkemaan maan pinnalle täysin vapaasti, ilman että se joutuu kohtaamaan edetessään esteitä, taivas olisi tällöin pikimusta. Valonsäteet joutuvat muuttamaan hieman kulkusuuntaansa törmätessään ilmakehän pieniin partikkeleihin (pääasiassa happi- ja typpimolekyyleihin), tätä kutsutaan sironnaksi. Valon sironnasta syntyvät siis myös taivaan eri sävyt. Näkyvän valon eri aallonpituudet, eli värit siroavat eri tavalla. Väreistä sinisen ja violetin aallonpituudet ovat lyhyimpiä, pisin aallonpituus on punaisella. Lyhimmät aallonpituudet siroavat ilmakehässä voimakkaimmin eri suuntiin ja tästä syystä sinisen eri sävyjä on ilmassa joka puolella ja joka suuntaan enemmän kuin muita aallonpituuksia ja taivas näyttää tämän vuoksi sinertävältä.

Sininen taivas korkeapainetilanteessa Helsingin Hermannissa 12.8.2015

Sininen taivas korkeapainetilanteessa Helsingin Hermannissa 12.8.2015

Taivvaan sinisyyteen vaikuttaa suuresti ilmankosteus. Vesimolekyylit ovat sen verran isoja, että ne taittavat ja heijastavat valoa lähes täysin samalla tavalla riippumatta sen aallonpituudesta. Tästä seuraa se, että mitä enemmän ilmassa on kosteutta (vesimolekyylejä paljon suhteessa happi- ja typpimolekyylien määrään), sitä vaaleammalta taivas näyttää. Moni muistaa etelän lomamatkoiltaan sen, kuinka taivas näyttää yleensä hyvin vaalealta, johtuen juuri suuresta määrästä vesihöyryä, jota mahtuu enemmän lämpimään kuin kylmään ilmaan. Kylmään arktiseen pakkasilmaan kosteutta mahtuu vain vähän ja taivas näyttää tummemman siniseltä. Talvitaivas on siis tästä syystä yleensä tummemman sininen kuin kesätaivas.

Puneratavaksi värjäytynyt taivaanranta auringonlaskun aikaan Lauttasaarenselällä 3.7.2010

Puneratavaksi värjäytynyt taivaanranta auringonlaskun aikaan Lauttasaarenselällä 3.7.2010

Auringonlaskussa taivas värjäytyy punertavaksi sen vuoksi, että valo joutuu kulkemaan ilmakehässä pitkän matkan. Mitä matalemmalta aurinko paistaa, sen pidempi on sen ilmakehässä kulkema matka katsojan silmään. Pitkän matkan aikana tehokkaammin siroavat siniset sävyt ehtivät sirota pois ja jäljelle jäävät kaikista pisimmät aallonpituudet, eli punertavat sävyt.

 

Tämä kirjoitus kuuluu kategoriaan Huomioita säästä. Tagit: , . Pysyvä linkki.

7 vastausta kirjoitukseen

  1. salaaja sanoo:

    Kiitos tästä artikkelista, se tuli kuin tilauksesta :) Pari päivää sitten aloin miettimään, mistä syystä auringonnousun värit muodostavat sateenkaaren tyyppisen väriliukuman sinertävästä ylälaidasta vihertävän ja keltaisen kautta punertavaan päin, eikä vaikkapa toisinpäin edeten. Tästä artikkelista löytyi vastaus siihenkin :)

  2. Timo sanoo:

    Onko auringon nousun ja laskun välillä mitään eroa valon taittumisen kannalta?

    • Aleksi Jokela sanoo:

      Sen suhteen ei ole eroa, nouseeko vai laskeeko aurinko. Mutta iltaisin ilmassa on enemmän saasteita ja tuulen ilmaan nostattamia hiukkasia, jotka sirottavat valoa lisää. Aamuisin ilma on yön jälkeen selkeämpää ja värit ovat ehkä hieman puhtaampia ja keskittyneet enemmän auringon ympärille kuin koko taivaanrantaan.

  3. kiitos sanoo:

    Kiitos ihanasta kirjoituksesta! Mielenkiintoinen. Mietin tätä vasta ja muistin kouluajoilta, että sironta se oli, mutta en, mitä se tarkoittaa :-).Tämä on tyypillinen kysymys lapsilta, osaapa nyt vastata.

  4. Jarno sanoo:

    ”Väreistä sinisen ja violetin aallonpituudet ovat lyhyimpiä”

    Nyt täytyy muistuttaa, että ”violetti” tässä yhteydessä ei tarkoita oikeastaan violettia (sinipunaista), mitä sillä normaalikielessä tarkoitetaan, vaan syvän sinistä, josta Newton aikanaan käytti termiä ”violet”:
    http://www.youtube.com/watch?v=9udYi7exojk

    • Aleksi Jokela sanoo:

      Nojuu, valon spektrin violettihan on niin lyhyt allonpituus ettei ihmissilmä sitä näe ”ultravioletti”. Tosi hyvä havainnollistava video! :)

  5. Maarit Suurhaaskio sanoo:

    https://tallbloke.wordpress.com/2015/08/24/experts-have-been-imagining-climate-change-since-at-least-1871/
    Terve Aleksi!
    Ilmastonmuutoksesta on tiedetty jo yli sata vuotta, mitään ei ole tehty ja tässä on tulos missä nyt ollaan. Missä on vika?

Forecan blogissa on käytössä kommenttien esimoderointi eli blogin ylläpitäjän on hyväksyttävä kommentti ennen kuin se näkyy blogissa. Kommentteja käydään läpi toimistotyöajan puitteissa.

Blogin keskusteluun voi osallistua asiallisilla, aiheeseen liittyvillä ja toisia kunnioittavilla kommenteilla. Viestejä voidaan jättää julkaisematta ylläpidon harkinnan mukaan, esimerkiksi jos viesti on loukkaava, ei liity blogin aiheeseen, sisältää selkeää tahallista provosointia tai on muutoin asiaton.