沖縄の空が青い理由と夕焼けが赤い理由を分かりやすく解説します｜沖縄ウェディングオンライン
2020.10.10沖縄の魅力&豆知識
沖縄の空が青い理由と夕焼けが赤い理由を分かりやすく解説します
時間によっても季節によってもさまざまな表情を見せてくれる空。でも、なんで青いんでしょう。
夕暮れ時になると赤くなる理由もよく分からないし、そもそも本州よりも沖縄の空の方が青いというのもよく分かりません。
きれいに見えるために写真の色を調整しているだけで、本当は大して変わらない？･･･と思っているのは、きっと沖縄に行ったことがない人だけですよね。
今回はビーチでロケーションフォトウェディングを撮影するにあたって欠かせない空が青い理由と、夕焼けが赤い理由に迫ってみます。
空が青い理由のヒミツは太陽光にあり！？
まず、空の色が何に影響されているのかということから紐解いていきたいと思います。
私は小さい頃、宇宙の色が淡くなって見えているのだと思っていました。夜の真っ暗な空の色は宇宙の色なので、それを太陽で明るく照らせば青くなるような気がしませんか？
そう。もちろんハズレです。昼間の空の色は、どうやら太陽の光が大きく影響しているようなんです。
太陽の光は虹の色と同じ7色が含まれています。
ただし、普段はこの7つの色は見ることができません。
何故なら、7つの色が集まると無色透明の白色光という色になるからです。
つまり、簡単に言うと、空が青い理由はこの白色光から青の要素が強く出ているからで、夕焼けが赤い理由は赤の要素が強く出ているからです。
といってもピンときませんよね。
では、太陽光が地球に届いた時に起きるある作用について見ていきましょう。
光の散乱によって起きる赤と青の特性
太陽から発される白色光にはそれぞれに波長があり、赤が強くなるほど大きく、青が強くなるほどこまかいという特徴があります。
そして、中間にある色はほとんど関係しないので、今回は最も波長の大きい赤と、波長の小さい青の2色から空が青い理由を説明していきます。
太陽光から地球に届いた光の波長は大気圏に入ると空気中の分子と衝突し、散乱します。
これをレイリー散乱と呼びます。
名前自体はこのメカニズムを発見した物理学者の名前から取られています。
ちなみにレイリーがこのメカニズムを発見するまでは、光の散乱は大気中のチリや水滴によって起こるものだと考えられていました。
しかし、現在ではチリや水滴では空が青い理由となるレイリー散乱が起こらないことが分かっています。
昼間の空が青い理由を具体的に説明
昼間の太陽光は縦に大気圏に入ってくるため、波長の大きい赤い光に比べて青い光はより多く散乱されながら地上まで届きます。
あまり散乱されず真っ直ぐ地上に届く赤い光に対して、強く散乱され、面となって届く青い光の方がより多く目に入ります。
つまり、レイリー散乱によって広い範囲に拡散している青い光が目に入り、青色を強く認識しているというのが、昼間の空が青い理由になります。
ここまで読んで、虹の色を考えると青よりも外に紫色があるのでは？と思った方、正解です。
実際に紫の光の波長は青よりこまかくなっています。
つまり、レイリー散乱の理論からいけば紫は青以上に散乱されるので、空の色は本当は紫色になるはずなんです。
しかし、人の目は紫をあまり感じない性質を持っているようで、紫の次にある青を強く認識することが、空が青い理由の答えです。
美しい青空がもしも紫色だったら･･･と考えると、本当に青でよかったなぁと思いますよね（笑）
夕方の空が赤く見える理由
夕方も昼間と同じように光は大気圏に入ってくるのですが、今度は角度が変わります。
太陽の位置が横になるため、先ほど縦に起きていたレイリー散乱が、今度は横に向けて起きるようになります。
ちなみに、縦が横になっただけで実質起きる作用は変わっていません。
つまり、太陽光が地球に届いた時、空が青い理由となっていたレイリー散乱が同じように起きているのです。
では、夕方と昼間で変わっているのはいったい何でしょうか。
昼間と夕方で変わるのは光が通る大気圏の距離
地球は球体で、それを覆うように大気圏があります。
地球の直径は12,742kmありますが、これを包み込む空気の層、いわゆる大気圏は100kmしかありません。
つまり、昼間は100kmの大気圏を通過して光が届きます。
しかし、夕方は太陽が横になるため、より長い距離を通って届くことになります。
昼間は青い光が散乱しながら地上に届きますが、夕方になるとより長い距離を進むため、空が青い理由となっていたレイリー散乱は終わってしまい、赤い光しか残っていない状態になります。
そのため、夕方の太陽光は赤く見えるのです。
本州に比べて沖縄の空が青い理由
ここまでの説明が分かれば本州に比べて沖縄の方が空が青い理由はもうお分かりですよね。
赤道付近が最も太陽からの光が直角に当たると仮定した場合、そこから距離が離れれば離れるほど大気圏を光が進む距離は少しずつですが長くなっていきます。
冬の空に比べて、夏の空の方がより青く見えますよね。
これもまったく同じ理由で、地軸が23.4度傾いているため、夏の方が冬に比べて太陽の光がまっすぐ届くので、空がより青く見えるのです。
ちなみに、大気にチリなどが多く混じり、空が白っぽく見えるのは、レイリー散乱とは別の条件で起きるミー散乱のためです。
澄んだ沖縄の空の方がミー散乱が起きにくく、レイリー散乱がより強く起きるため、本州の空に比べてより多くの日に、より青く見えると言えるでしょう。
沖縄の海が青い理由はこちら
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2020年11月10日更新
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