地球之所以有四季更迭，是因为地轴存在倾斜角度。当地球绕太阳公转时，地轴始终指向同一个方向。图片来源：气象局为何一年中某些时段的日落相比其他时段更 “美”？我们可以用科学知识来解释这一现象。一场 “绝美” 日落的形成包含诸多因素，但最核心的三大要素是：晴朗的天空、较低的湿度，以及低垂于天际的太阳。
从光线到色彩要理解为何在一年中较寒冷的月份里日落会呈现更为绚丽的色彩，需先从大气光学原理入手解析天空颜色的形成机制。所有可见光本质上是具有波动性的电磁辐射，其波长范围决定了人眼感知的色彩。太阳辐射以白光形式抵达地球，实则是不同波长光的混合体，涵盖从长波长的红光（约 760nm）、橙光（约 620nm）到短波长的蓝光（约 450nm）、紫光（约 400nm）的完整可见光谱（380-780nm）。
光的波长决定了我们所见的颜色。短波长对应紫色和蓝色，而长波长则对应红色和橙色。 图片来源：DrSciComm/Wikimedia Commons, CC BY-SA当太阳光穿过地球大气层时，会与大气中的气体分子（主要为氮气和氧气）发生散射现象。这一过程中，光被分子吸收后会以不同角度重新辐射（即散射）。由于散射强度与光波长成反比，短波长的蓝光和紫光相较长波长的红光、橙光更容易被大气分子散射。这正是晴朗白天天空呈现蓝色的原因——被散射的蓝光弥漫于整个天穹。
太阳的运行轨迹正午时分，太阳高悬于天空，阳光近乎垂直穿过大气层，光线路径短且直接。而在日出日落时，太阳接近地平线，光线需以更倾斜角度穿越大气层，这使得光线路径显著增长。随着光线路径变长，阳光与大气中的气体分子碰撞机会增多，散射效应显著增强。在这一过程中，蓝光和紫光等短波长光线在传播过程中因散射逐渐损耗殆尽，而波长较长的红光和橙光受散射影响较小，得以保留并抵达地面，最终造就了日落时绚丽的暖色调景观。冬季日落往往更为壮美，这与太阳在天空中的位置变化密切相关。地球自转轴并非垂直于绕日公转轨道面，而是有约23.5°的倾斜角度。以北半球冬季为例，此时地球自转轴向远离太阳方向倾斜，太阳在天空中的运行轨迹明显降低。相较于夏季，冬季太阳升起和落下时更贴近地平线，导致日出日落时光线穿过大气层的路径进一步拉长，散射作用更加强烈。同时，太阳位置的降低使得其处于地平线附近的时间延长，进而让冬季日落的绚烂色彩持续更久。
随着光线路径变长，阳光与大气中的气体分子碰撞机会增多，散射效应显著增强。在这一过程中，蓝光和紫光等短波长光线在传播过程中因散射逐渐损耗殆尽；而波长较长的红光和橙光受散射影响较小，得以保留并抵达地面，最终造就了日落时绚丽的暖色调景观。
空气质量大气湿度与空气质量对冬季绚丽日落的形成具有关键影响，其中大气湿度的作用尤为显著。 相较于夏季，冬季空气湿度普遍较低，水汽含量显著减少。在潮湿的大气环境中，悬浮的微小水滴会对阳光产生散射作用。这种由水滴引发的散射与氮气、氧气分子造成的散射有所不同，水滴对红光、橙光等长波长光线同样具有明显的散射效果。 当空气湿度较高时，水滴引发的额外散射会削弱光线强度，使日落色彩变得柔和、饱和度降低，甚至出现色调淡化的现象。 而在干燥的冬季，大气中水滴数量大幅减少，阳光穿过大气层时受到的干扰显著减弱。这使得红光与橙光等长波长光线穿透大气时受到的干扰更小，其色彩能够更加鲜明地显现出来，从而造就更为清晰、绚丽的日落景象。云层和空气污染会吸收、反射阳光，降低光线的透射率，导致我们看到的色彩变得黯淡，因此若想观赏壮观的日落景象，选择冬季的晴朗傍晚是绝佳时机。下次在某个晴朗的冬日黄昏披上厚外套时，不妨抬头望向天空——或许一场震撼的光影盛宴或许正在上演。
谢谢阅读来源：牧夫天文编辑：Chocobo
