沙尘暴侵袭北京上空现“蓝太阳”奇观　原来与光学现象有关？

北方多地今日（15日）受近10年最强沙尘暴侵袭，其中在北京市更出现了“蓝太阳”的奇观，不少网民更在社交平台上载相片，表示犹如好像在火星上看到的太阳一样。
对此，国家天文台研究员苟利军表示，“蓝太阳”现象是因为大气中的尘埃颗粒发生了米氏散射，而非大众熟悉的瑞利散射。

米氏散射（Mie scattering）是一种光学现象，当微粒半径的大小接近于或者大于入射光线的波长λ，大部分的入射光线会沿着前进的方向散射。由于沙尘粒径通常大于可见光波长，波长最接近粒径的红橙光散射明显，逆光回望太阳时红光较少而略呈蓝色。

瑞利散射（Rayleigh scattering）同样是光学现象，是半径比光或其他电磁辐射的波长小很多的微小颗粒对入射光束的散射。在大气中，太阳光谱中波长较短的蓝紫光，比波长较长的红光散射更明显，而短波中又以蓝光能量最大，因此在大气分子的强烈散射作用下，蓝色光被散射至弥漫天空，天空即呈现蔚蓝色。

当日落或日出时，太阳几乎在视线的正前方，直射光中波长较短的蓝光大量被散射，只剩下红橙色光。因此，日落或日出时太阳附近呈现红色，而云也因为反射太阳光而呈现红色，但天空仍然是蓝色。

（北京日报）