科普乐园——天空的颜色，了解进入你眼睛的那道光(4)

蓝色的天空
4. 天空的灰色
当大气中存在的粒子尺寸比辐射波长略大或处于同一数量级时，如大气中的水滴、冰晶、气溶胶（灰尘、烟雾、花粉），此时瑞利散射让位于米氏散射，其机制和性质不同。尽管米氏散射与入射辐射的波长也成反比 ，使其散射光偏向于蓝色，但相较于瑞利散射的4次方的幂级增强，其蓝色的主导地位没那么突出。使天空呈现褪色的蓝色甚至灰色。而且米氏散射的发生一般在大气的低层，因为这里气溶胶含量最高（灰层，烟雾等大的颗粒），因此常常给人灰蒙蒙的压抑感觉。

阴天
5. 天空的白色（云朵）
当大气颗粒的大小远大于辐射的波长时，就会发生非选择性散射。尤其是对于雾气水滴达到上百微米的大小的颗粒（也即我们看到的云朵）。所谓非选择性散射，顾名思义，其会无差别的散射所有波长的光。而一个常识是所有光的复合色是白色，这就解释了云朵的白色。同样地，这也可以解释雪的白色，因为雪的颗粒也足够大，从而发生非选择性散射。

白云
6. 天空的乌色（乌云）
前面介绍的三种颜色是由于大气中的颗粒由小到大发生不同类型的散射所导致的。而对于我们有时看到的的乌云，并不是由于颗粒原因导致的散射，而是相应区域的大气颗粒层太厚（主要是水滴），导致太阳辐射被大量吸收。