Verspreide lugbestraling

Verspreide lugbestraling is sonstraling wat die Aarde se oppervlak bereik nadat dit verstrooi vanaf die direkte sonstraal deur molekules of fynstowwe in die atmosfeer. Ook bekend as lugbestraling, die bepalende proses om die kleure van die hemel te verander. Ongeveer 23% van direkte invallende straling van totale sonlig word van die direkte sonstraal verwyder deur in die atmosfeer te verstrooi; van hierdie hoeveelheid (invallende straling) bereik ongeveer twee derdes uiteindelik die aarde as foton verspreide hemelligstraling.

In Aarde se atmosfeer, die dominante verstrooiingsdoeltreffendheid van blou lig word vergelyk met rooi of groen lig. Verstrooiing en absorpsie is hoofoorsake van die verswakking van sonligbestraling deur die atmosfeer. Gedurende helder daglig is die lug blou as gevolg van Rayleigh-verstrooiing, terwyl dit rondom sonsopkoms of sonsondergang is, en veral tydens skemer, help absorpsie van bestraling deur osoon om die blou kleur in die aandhemel te handhaaf. Met sonsopkoms of sonsondergang verlig tangensiaal invallende sonstrale wolke met oranje tot rooi tinte.

Die sigbare spektrum, ongeveer 380 tot 740 nanometer (nm), toon die atmosferiese waterabsorpsieband en die son Fraunhofer-lyne. Die blou lugspektrum kom oor 450–485 nm voor, die golflengtes van die kleur blou.

Die dominante stralingsverstrooiingsprosesse in die atmosfeer is Rayleigh-verstrooiing en Mie-verstrooiing; hulle is elasties, wat beteken dat 'n foton van lig van sy pad afgewyk kan word sonder om geabsorbeer te word en sonder om van golflengte te verander.

Onder 'n bewolkte lug is daar geen direkte sonlig nie, en alle lig is die gevolg van verspreide lugbestraling.

Uitgaande van ontledings van die nasleep van die uitbarsting van die Filippynse vulkaan Berg Pinatubo (in Junie 1991) en ander studies: Verspreide hemellig, as gevolg van sy intrinsieke struktuur en gedrag, kan blare onder die blaredak verlig, wat meer doeltreffende totale heelplantfotosintese moontlik maak as wat andersins die geval sou wees; dit in skrille kontras met die effek van heeltemal helder lug met direkte sonlig wat skaduwees op blare onder die blaredak gooi en daardeur plantfotosintese beperk tot die boonste blaredaklaag, (see below).

Kleur

'n Helder daghemel, wat na die hoogtepunt kyk.

Aarde se atmosfeer verstrooi kort-golflengte lig meer doeltreffend as dié van langer golflengtes. Omdat sy golflengtes korter is, is blou lig sterker verstrooi as die langer-golflengte ligte, rooi of groen. Vandaar die gevolg dat wanneer daar na die lug weg van die direkte inval sonlig gekyk word, sien die menslike oog die lug as blou. Die kleur wat waargeneem word is soortgelyk aan dié wat aangebied word deur 'n monochromatiese blou (by golflengte 474–476 nm) gemeng met wit lig, dit wil sê 'n onversadigde blou lig. Die verduideliking van blou kleur deur Rayleigh in 1871 is 'n bekende voorbeeld van die toepassing van dimensionele analise om probleme in fisika op te los; (sien boonste figuur).