Varnas? CP Ewing, CC BY-SA 

Människor har alltid använt enkla observationer av naturen för att försöka förstå vår komplexa miljö och till och med den bredare kosmos. Ett sådant exempel är: "Röd himmel på natten, herdeens glädje" och "Röd himmel på morgonen, herde varning". Dessa ordspråk - som går tillbaka till bibeln (Matthew 16: 2b-3) - föreslår att en särskilt röd solnedgång innebär att klart väder kommer och en särskilt röd soluppgång betyder att det blir dåligt väder eller kanske en stormig dag.

Det finns ett rikt arv av tolkskymning och gryningshimmelfärger, med olika kulturgrupper och folk som har olika traditioner och ordspråk. Till exempel ersätts "herdeens glädje" typiskt med "seglarens glädje"I den amerikanska versionen av rimet. Men finns det någon sanning bakom sådan prognos?

I mitten av breddgrader som Europa och USA, Vädersystemen flyttar oftast in från väst. Det är denna speciella egenskap som kan hjälpa oss att förstå hur himmelens färg är kopplad till framtida vädermönster - och huruvida herdar ska bry sig om att uppmärksamma röda himlen.

Nyanser av rött

Under solnedgången eller soluppgången kommer ljuset från solen att resa genom en betydande del av atmosfären och i slutändan troposfären - en region som innehåller moln. Där samverkar solljuset med gasmolekyler som är mycket mindre än ljusets våglängd, en processfysiker kallar Rayleigh spridning. I denna interaktion sprids ljuset mer effektivt om dess färg är blå snarare än röd. Anledningen till att solen ser röd ut vid solnedgången eller soluppgången är att det mesta av det blå ljuset har blivit utspridda under den extra långa resan genom atmosfären.

Du kan testa detta hemma. Sken en fackla genom vatten som har en eller två droppar mjölk tillsatt. Mjölk sprider ljus på ett sätt som liknar gasmolekylerna i atmosfären och lämnar ficklampans ljus som ser rött ut.

{youtube}https://youtu.be/MtIdcgp95Zw{/youtube}

Men solnedgång eller soluppgång betyder inte nödvändigtvis en ljus, röd himmel. Om det finns mycket vattenånga i luften kan detta göra solnedgången mer rosa och orange - dämpa de ljusa röda färgerna. Detta är en effekt som orsakas av vattendroppar som är jämförbara eller större i storlek till ljusets våglängd, vilket innebär att de sprider alla ljusets ljus på samma sätt.

En intensivt röd färgsky kräver en särskilt torr och klar troposfär längs solljusets väg - så består luften mest av molekyler mindre än vattendroppar, damm eller föroreningar. Sådana klara atmosfäriska förhållanden är vanligtvis kopplade till den främre sidan av ett högtrycksväder framför in i väst - ett fenomen som vanligtvis betyder nästa dag blir torrt och soligt. Så det verkar att det verkligen finns en viss sanning mot ordspråket om röda himlen på natten.

Om högtryckssystemet rör sig bort i öst möter dessa atmosfäriska förhållanden det ljus som den stigande solen når oss istället. Som ett resultat indikerar röd himmel på morgonen en förändring av vädret är nära förestående. Något ljus som når oss under solnedgången från väst skulle behöva passera genom mer fuktig luft. Dessutom atmosfären på baksidan av ett högtrycksystem är vanligtvis också högre i föroreningar, som också hjälper till att sprida blått ljus.

Men solnedgångens eller soluppgångens färger kan vara mycket mer komplexa och ett resultat av händelser mycket längre bort från observatören än vädret. Luften kan innehålla inte bara vatten, men mer komplexa föroreningar och små dammpartiklar. Om dessa alla är lika stora, kan solen och himlen ta på orangefärgade färger, såväl som lila eller lila. Dessa partiklar kan plockas upp från vilda bränder och dammstor.

Först nyligen resulterade detta i ett fenomen i Storbritannien som döpte orkanen sol. Ett väder system kopplat till orkanen Ophelia hade transporterat damm från Nordafrika och de iberiska vildbränderna i dess moln över Storbritannien. Som ett resultat blev middagssolen omvandlad till en djup apelsin, som tippade landskapet med ett skumt ljus. Ett annat exempel var 2010 utbrott av Eyjafjallajökull, en vulkan på Island, som genererade finaska samt sulfat aerosoler i den höga atmosfären.

Interstellära solnedgångar

Röda himlen är mycket mer än trevliga möjligheter till ett foto. De erbjuder stunder att överväga hur grundläggande observationer kan avslöja insikter om framtida väder och även vulkanutbrott tusentals mil bort. Kanske överraskande hjälper de oss också att förstå vad som ligger utanför vår egen planet.

Platsen som kallas "interstellärt medium" är fyllt med damm och gas. Ibland kan det byggas upp i moln och få ljuset från avlägsna stjärnor att bli signifikant nedtonade och rodnade. När vi tittar på detta, är det som om vi ser hundratals solar samtidigt som de blir till en rödare färg. Förstå dessa "interstellära solnedgångar" tillåter oss att utforska vad som ligger mellan oss och andra stjärnor.

Det beror på att partiklar nära stjärnor eller i stjärnformande moln kan förekomma i eller bland damm, vilket hjälper till att orsaka den röda stjärnljuset. Genom att studera dessa interstellära solnedgångar kunde vi slutligen träna exakt vad dessa partiklar är. Det betyder att vi kunde förstå vilka element som hjälper till att bilda stjärnor och planeter med sina egna atmosfärer och solnedgångar och soluppgångar. Så röda himlen ger inte bara herdarnas glädje - de ger också astronomer glädje också.

Om författaren

Daniel Brown, föreläsare i astronomi, Nottingham Trent University

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

at InnerSelf Market och Amazon