こんにちは、講師のオオセです。
9月に入り夏もいよいよ終わりに近づいてきましたね。(暑い日が続きまだ夏が終わるなんて想像できないですが)
最近ふと季節の変わり目を空模様で判断している事が多いなと気付きました。
夏の青々とした晴れの空に積乱雲が堂々と構えている景色が夏の活気を象徴しているようで好きなのですが、冬の晴れの空からは透き通ったような澄んだ印象を受けます。
気になって夏と冬の空の画像を調べてみたところ、撮影方法等で実際とは多少の色の変化はあるものの、夏空は全体的に青色が濃く、冬空は青白い薄い色をしているように思われました。
この違いは何によって生まれるのでしょうか。
中学理科の知識で考えてみると、
・太陽光が大気で屈折した光が目に届き、空の色として観測される
・太陽高度が夏は高く、冬は低い
事が関係してきます。
太陽光はもともと様々な色の光が混ざって白色に見えています。光の三原色を合わせると白色に見えることに似ています。
このうち波長の短い青色の光は、大気中の塵や水蒸気などの微粒子により散乱され(跳ね返され)、その一部の青い光が目に届いています。
波長の長い赤色の光は、微粒子によって散乱されづらい特徴を持ち、目に届くことなく通過していきます。
結果目に届くのは青い光だけなので、空は青く見えます。
ここで太陽高度の差が空の青さの違いを作っていると考えられます。
太陽高度が高い夏は、太陽が大気を通過する距離が短くて済むので、散乱した青色の光は十分に地表に届きます。
しかし、太陽高度が低い冬は、太陽が大気を通過する距離が長くなるので、大気中で散乱し過ぎた結果、地表に届く青色の光の量は夏に比べ少なくなってしまいます。
だから、地表に届く青色の光の多い夏は青々とした夏空になるようです。
因みに、上記の微粒子による散乱はレイリー散乱に分類されます。散乱にはもう一種類、リー散乱というものがあり、これは青色光だけでなく波長の長い赤色光まで散乱させます。雲の中ではリー散乱が起こる為、そこで散乱された様々な色の光が混ざり、白色に見えているんです。
日常で疑問に思ったことは、調べてみると案外中学で習う理科で説明できるものも多いかと思います。
日常と知識とが結びついたときの気付き・発見は楽しいもので、勉強を進める原動力にもなり得ると思っています。単に習うだけでなく、それを用いて何かを考える・説明する習慣がつくと、勉強を面白いと思う事も増えるのではないでしょうか。科学館はそういった体験が予め用意されている場所なので、行ってみるのもいいと思います。
ここまで読んでいただきありがとうございました！
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