เฉดสีของท้องฟ้ากับช่วงเวลาและสภาพอากาศต่างๆ

คุณเคยสังเกตสีของท้องฟ้าไหม? อย่างที่เราทราบกันดีว่าปกติท้องฟ้าจะเปลี่ยนสีไปตามช่วงเวลาต่างๆ ของวัน สีเหลืองส้มในช่วงเช้า, สีฟ้าในตอนกลางวัน, สีส้มแดงในช่วงเย็น และสีดำหรือน้ำเงินเข้มในตอนกลางคืน แต่บางครั้งในเวลากลางคืนท้องฟ้าก็เปลี่ยนเป็นสีแดง และฝนก็จะตามมาในอีกไม่ช้า นอกจากนี้ในช่วงอาทิตย์ที่ผ่านมาก็เห็นรูปท้องฟ้าสีชมพูม่วงของประเทศญี่ปุ่นก่อนไต้ฝุ่นฮาบิกิสจะเข้า จนอดสงสัยไม่ได้ว่า จริงๆ แล้วท้องฟ้ามีกี่สีกันนะ

ท้องฟ้ามีสีอะไรกันแน่?

ก่อนจะไปพูดถึงสีต่างๆ ของท้องฟ้าก็คงจะต้องทำความเข้าใจถึงสีที่แท้จริงของท้องฟ้ากันเสียก่อน เพราะถึงแม้ว่าเราจะเรียกสิ่งที่อยู่เหนือหัวเราว่า “ท้องฟ้า” เพราะมีสีฟ้าก็ตาม แต่ความจริงแล้วท้องฟ้านั้นไม่มีสีอะไรเลย เพราะโลกที่เราอาศัยอยู่นั้นถูกปกคลุมด้วยชั้นบรรยากาศที่ในแต่ละชั้นจะมีก๊าซต่างๆ ช่วยกักเก็บอากาศที่เราใช้หายใจและปกป้องเราจากรังสีแปลกปลอมจากนอกโลกไว้ พูดง่ายๆ ได้ว่าชั้นบรรยากาศนี้มีลักษณะคล้ายกับฟองอากาศ ที่เราอาจคิดว่ามันใสและไม่มีสีอะไรเลย แต่เมื่อมีแสงตกกระทบอาจเห็นเฉดสีต่างๆ ในฟองอากาศได้

ภาพจาก : https://www.pexels.com/photo/focused-photo-of-bubble-824678/

ส่วนเหตุผลที่เรามองเห็นเฉดสีต่างๆ ของท้องฟ้าเป็นเพราะแสงจากดวงอาทิตย์เป็นแสงสีขาวที่ประกอบไปด้วยเฉดสีรุ้งทั้ง 7 สีที่มีความยาวของแสงอยู่ระหว่าง 380 (แสงสีม่วง) - 720 (แสงสีแดง) นาโนเมตร ในขณะที่สายตาของมนุษย์สามารถมองเห็นแสงที่มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่างช่วง 400 - 700 นาโนเมตรเท่านั้น ดังนั้นเราจึงเคยชินกับแสงสีฟ้ามากกว่าแสงสีม่วง ทำให้เรามักมองเห็นท้องฟ้าในตอนกลางวันเป็นสีฟ้านั่นเอง และเพราะในตอนกลางวันนั้น พระอาทิตย์จะลอยตัวอยู่สูง จึงมีการกระจายของความยาวแสงในชั้นบรรยากาศที่ทำมุมกับสายตาของเราในเฉดสีฟ้า แต่ในช่วงเย็นแสงอาทิตย์จะเคลื่อนตัวออกไป ทำให้คลื่นแสงสีแดงที่มีความยาวมากกว่าเข้ามาแทนที่ เราจึงมองเห็นท้องฟ้าเป็นสีส้มแดง

ถ้าแสงจากดวงอาทิตย์เป็นแสงสีขาวที่ประกอบไปด้วยสีรุ้งทั้ง 7 แล้วทำไมเราจึงไม่เห็นท้องฟ้าครบทุกโทนสี?

นั่นเป็นเพราะว่าท้องฟ้าจะเปลี่ยนเฉดสีไปตามช่วงเวลาและสภาพอากาศต่างๆ ท้องฟ้าในบางเฉดสีจึงพบเห็นได้ยากเนื่องจากสภาพอากาศแบบปกติไม่เอื้ออำนวยให้สายตาของเรามองเห็นเฉดสีนั้นๆ นั่นเอง โดยเราได้รวบรวมเฉดสีต่างๆ ของท้องฟ้าตามช่วงเวลาและสภาพอากาศต่างๆ มาให้ได้ชมกัน

• สีฟ้า

สีท้องฟ้าในเวลากลางวันที่เราคุ้นเคยที่สุด ซึ่งก็จะมีเฉดของสีฟ้าที่ต่างกันไปในแต่ละวันและสภาพอากาศอีกด้วย

ภาพจาก : https://www.tes.com/lessons/vPPRthRVbUdxAw/sky

• สีเหลือง,ส้มหรือแดง

สีที่เราคุ้นเคยกันรองลงมา มักจะเป็นท้องฟ้าในช่วงเวลาเช้าและเย็น ถึงแม้ว่าจะมีบางเวลาที่เราเห็นเป็นสีชมพูหรือม่วงบ้างแต่มันก็เป็นเพียงแค่ช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น

ภาพจาก  : https://pixabay.com/photos/sunrise-sunset-morning-evening-4490380/

• สีขาวหรือเทา

ช่วงเวลาที่ฝนตกหนัก เมฆฝนจะบดบังแสงจากดวงอาทิตย์จนทำให้เฉดสีของท้องฟ้าในบริเวณนั้นหายไป เราจึงมองเห็นท้องฟ้าเป็นสีขาวและเทาจากเมฆฝนแทน

ภาพจาก : https://dlpng.com/png/1886871

• สีชมพู

เราจะพบเห็นท้องฟ้าสีนี้ในช่วงก่อนหิมะตก โดยแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบกับหิมะภายในเมฆจะทำให้เกิดการกระจายของแสง ทำให้เรามองเห็นคลื่นสีแดงที่มีความยาวมากกว่าและทำให้มองเห็นท้องฟ้าเป็นสีชมพู

ภาพจาก : https://estelledivorne.wordpress.com/sweden/estelle-divorne-pink-sky-over-snowy-forest/

• สีม่วงหรือชมพูเข้ม

สีของท้องฟ้าก่อนที่พายุหมุนเขตร้อน*จะพัดเข้าฝั่ง โดยพายุชนิดนี้เกิดขึ้นจากความกดอากาศต่ำบริเวณผิวน้ำที่ก่อให้เกิดเมฆพายุฝนขนาดใหญ่ และซึมซับแสงอาทิตย์จากภายนอกจนทำให้เกิดการกระจายและการหักเหของแสงที่ชัดเจนกว่าในเวลาปกติ ทำให้ดวงตาของเราที่ปกติแล้วจะรับแสงสีฟ้าได้มากกว่ามองเห็นแสงสีม่วงได้อย่างชัดเจนมากยิ่งขึ้น

*พายุหมุนเขตร้อนมีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตามสถานที่ที่เกิดพายุขึ้น ได้แก่ ไต้ฝุ่น, เฮอร์ริเคน, ไซโคลน เป็นต้น

ภาพจาก : https://www.insider.com/pictures-of-a-purple-sky-in-japan-typhoon-hagibis-2019-10

• สีเขียว

ตอนแรกเราก็ไม่คิดว่าจะมีท้องฟ้าสีเขียว แต่มันมี! และไม่ใช่เรื่องดีเสียด้วยสิ เพราะเราจะพบเห็นท้องฟ้าสีนี้เมื่อมีพายุอย่างทอร์นาโด (พายุที่เกิดจากความผันผวนฉับพลันของสภาพอากาศร้อนและอากาศเย็น ก่อตัวขึ้นจากพายุฝนในชั้นบรรยากาศตอนล่าง) เกิดขึ้น โดยเมื่อพายุก่อตัวขึ้นและทำปฏิกริยากับแสงอาทิตย์จะเกิดการหักเหของแสงทำให้ดวงตาของเรามองเห็นท้องฟ้าเป็นเฉดสีเขียว

ภาพจาก : https://www.reddit.com/r/minnesota/comments/6glgz7/green_skies_before_the_storm_in_st_paul/

• สีดำหรือน้ำเงินเข้ม

ตามทฤษฎีแล้ว ท้องฟ้าในช่วงเวลากลางคืนที่ไม่มีแสงจากดวงอาทิตย์ควรจะเป็นสีดำหรือน้ำเงินเข้ม แต่ในปัจจุบันที่มนุษย์เราได้สร้างแสงสังเคราะห์ขึ้นมาใช้งานกันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะในเมืองใหญ่ๆ ที่มีโรงงานอุตสาหกรรมหรือมีคนอยู่อาศัยเป็นจำนวนมากแล้วนั้น  ทำให้สีของท้องฟ้าที่ควรจะมืดสนิทนั้นไม่มืดอย่างที่ควรจะเป็น แต่กลายเป็นสีผสมระหว่างสีของแสงไฟในเมืองและสีของท้องฟ้า จนทำให้เกิดมลพิษทางแสงยามค่ำคืนที่เรียกว่า Skyglow

ภาพจาก : https://physics.stackexchange.com/questions/376503/what-are-the-conditions-for-a-clean-night-sky-with-plenty-stars

ทำไมท้องฟ้าถึงมีสีแดงตอนกลางคืนมักตามมาด้วยฝน?

เหตุผลที่เรารับรู้ว่าฝนจะตกในตอนกลางคืนจากท้องฟ้าที่เปลี่ยนเป็นสีแดงเป็นเพราะการเกิดมลพิษทางแสงอย่าง Skyglow เนื่องจากเมฆฝนที่บดบังท้องฟ้านั้นเป็นเมฆลอยต่ำ มันจึงทำปฏิกริยากับแสงไฟในเมืองจนเกิดการตกกระทบของแสงและทำให้มองเห็นท้องฟ้าในเวลากลางคืนเป็นสีแดงขณะมีเมฆฝนนั่นเอง ส่วนเมฆตามปกติจะเป็นเมฆที่ลอยสูงที่ไม่ทำปฏิกริยากับแสงไฟในเมือง

และถึงแม้ว่าแสงสังเคราะห์ในตอนกลางคืนจะทำให้สีสันของท้องฟ้าผิดเพี้ยนไปจากที่ควรจะเป็น แต่มันก็มีประโยชน์ในแง่ของการพยากรณ์อากาศอยู่เหมือนกัน เพราะในทุกๆ ครั้งที่เห็นท้องฟ้าเริ่มเป็นสีแดงตอนกลางคืนเราก็รับรู้ได้ว่าฝนจะตกในอีกไม่ช้า แต่อย่างไรก็ตาม การเปิดพยากรณ์อากาศเช็คอีกทีนึงเพื่อเพิ่มความมั่นใจก็เป็นสิ่งที่ดีนะ