Proč jsou západy slunce červené

Atmosféra každý den předvádí stejný trik: v poledne zbarví oblohu domodra a večer může proměnit obzor v ohnivou záři. Uvnitř Slunce se nic náhle nepřepne z modré na červenou. A vzduch nebarví světlo jako malířská barva. Západ slunce je proměnlivá cesta slunečního světla atmosférou — a také proměnlivý pohled z místa, kde právě stojíte. Začněme slunečním světlem. Může vypadat bíle, ale bílé sluneční světlo je směsí viditelných barev. Každá z těchto barev odpovídá jiné vlnové délce. Červená a oranžová leží na straně viditelného světla s delšími vlnovými délkami, modrá a fialová na straně s kratšími. Když sluneční světlo vstoupí do zemské atmosféry, narazí na drobné molekuly plynů, hlavně dusíku a kyslíku. Tyto molekuly světlo rozptylují: odklánějí jeho část z původního směru. Kratší viditelné vlnové délky rozptylují mnohem účinněji než delší. Tento proces se nazývá Rayleighův rozptyl. Přes den, když je Slunce vysoko, rozptyluje se modré světlo do všech směrů po celé obloze. Když se podíváte od Slunce, na jasnou část oblohy nad sebou, do očí vám ze všech stran vstupuje část tohoto rozptýleného modrého světla. Proto obloha vypadá modře. Není to odraz oceánu. Oceán může vypadat modře z vlastních optických důvodů, ale denní obloha by byla modrá i nad kontinentem, pouští nebo planetou pokrytou oblaky, pokud by atmosféra rozptylovala sluneční světlo stejným způsobem. Jestliže se ale fialová rozptyluje ještě silněji než modrá, proč obloha není fialová? Ozon je součástí širšího příběhu o tom, jak se sluneční světlo filtruje, ale není celou odpovědí. Příchozí světlo ze Slunce nemá stejnou intenzitu ve všech viditelných barvách a lidský zrak je na modrou mnohem citlivější než na fialovou. Rozptýlená modrá proto vytváří výraznější vizuální dojem. Teď posuňme Slunce k obzoru. V poledne k vám sluneční světlo přichází poměrně přímou cestou atmosférou. Kolem západu se k vám dostává po mnohem šikmější dráze. Tato delší cesta znamená mnohem více příležitostí setkat se s molekulami vzduchu. Více modrého a fialového světla se z přímého paprsku mezi Sluncem a vámi rozptýlí. Část se odkloní jinam po obloze. Paprsek, který pokračuje k obzoru a vašim očím, je proto o tyto kratší vlnové délky ochuzený. Oranžová, žlutá a červená tvoří ve zbývajícím přímém světle větší podíl. Na tomto vyjádření záleží. Modré fotony se nemění v červené fotony. Samotné Slunce nezměnilo barvu. Atmosféra světlo selektivně přerozděluje a mění směs, která přežije podél vašeho konkrétního směru pohledu. Pomůže nám přirovnání — ale je to opravdu jen přirovnání. Představte si dav, který odchází několika východy, přičemž nejrychlejší lidé jsou opakovaně odváděni do bočních chodeb. Ti, kteří zůstávají v hlavní chodbě, se neproměnili v pomalejší chodce. Jen se změnil poměr, protože rychlejší skupina byla častěji odkloněna. Ve skutečné atmosféře světlo není dav a barvy nejsou lidé. Myšlenka selektivního odstraňování z přímé dráhy je ale užitečná. Směr má obrovský význam. Nejsilnější teplé barvy se často objevují u obzoru ve směru zapadajícího Slunce, protože právě tam se díváte skrz dlouhý, přefiltrovaný paprsek. Zapojit se ale může celá obloha. Dál od Slunce můžete vidět růžovou, fialovou nebo bledě zlatou barvu, vznikající složitou směsí rozptýleného světla, úhlu pohledu, oblaků a částic ve vzduchu. Oblaka mohou z hezkého západu udělat mimořádnou podívanou. Oblak není vždy jednoduše bílý. Kolem západu může být oblak, na který dopadá sluneční světlo, osvětlen zespodu, protože paprsky nízko položeného Slunce putují podél vrstvy oblaků nebo kolem ní a potom dopadnou na její spodní stranu. Základny těchto oblaků mohou proti tmavší obloze zářit oranžově, červeně nebo růžově. Jiná oblaka vypadají antracitově šedá nebo téměř černá, protože jsou ve stínu. Pokud oblak zakrývá sluneční světlo, které by ho jinak osvětlovalo, dostává se od něj směrem k vám mnohem méně světla. Tmavý oblak vedle zářícího proto nemusí být z tmavšího materiálu. Možná na něj jednoduše dopadá mnohem méně světla. Pak jsou tu aerosoly: drobné částice poletující ve vzduchu, například prach, mořská sůl, kouř a částice související se znečištěním. Mohou měnit barvy západu, protože světlo rozptylují jinak než jednotlivé molekuly plynů. Za určitých podmínek mohou aerosoly pomoci vytvořit syté teplé barvy, zvlášť když sluneční světlo putuje blízko obzoru po dlouhé dráze. Více znečištění ale automaticky neznamená hezčí západ. Hustý opar může Slunce ztlumit, rozmazat kontrast a změnit barvy v plochou, vybledlou záři. Kouř může vytvořit dramatickou scenérii, ale také zablokovat tolik světla, že obloha ztratí jas i detaily. A čistý vzduch není nudný: může vytvořit neobyčejně výrazné západy, zvlášť když si porozumí geometrie, vlhkost a poloha oblaků. Neexistuje jediná přísada zvaná „lepší západ“. Rozhoduje rovnováha. Proto je také těžké západ předpovědět jediným pohledem na odpolední oblohu. Téměř bezoblačný večer může nabídnout čistý, intenzivní pruh barev u obzoru. Dobře umístěná vrstva roztrhaných oblaků může zachytit poslední sluneční paprsky a rozprostřít barvy přes mnohem širší plátno. Souvislá oblačnost může celé představení skrýt. Atmosféra není jen filtr; je to proměnlivá trojrozměrná scéna. A co staré rčení: „Červená večerní obloha, námořníkova radost; červená ranní obloha, námořníku, pozor“? V oblastech, kde se počasí běžně pohybuje ze západu na východ, má toto rčení omezený základ. Rudý západ na západě může někdy souviset s příchodem jasnějšího a suššího počasí. Červený východ slunce může někdy naznačovat, že takové podmínky už přešly a blíží se vlhčí systém. Není to ale univerzální předpověď. Záleží na větru, tlakových útvarech, pobřeží, horách, ročním období i zeměpisné šířce. V tropech jsou převládající větrné vzorce jiné. Místní počasí může výsledek rychle změnit. Berte toto rčení jako nápovědu spojenou s určitými povětrnostními vzorci, ne jako spolehlivé pravidlo pro každé místo. Nejlepší způsob, jak sledovat západ slunce, je zároveň ten nejjednodušší: dívejte se na širokou oblohu, oblaka a měnící se krajinu. Nedívejte se přímo do Slunce, zejména když je ještě jasné, a nikdy nepoužívejte dalekohled, teleskop ani fotoaparát bez vhodné ochrany proti slunci. Nejzajímavější barvy často najdete kolem Slunce, ne na jeho samotném kotouči. Až tedy příště obzor zazáří, vzpomeňte si, co vlastně vidíte. Denní modř a západní červeň nejsou dvě opačné záhady. Jsou to dva pohledy na tutéž atmosféru, která třídí sluneční světlo podle vlnové délky a posílá jeho různé části různými cestami. Západ není proměna Slunce. Je to vzduch, který odhaluje cestu, již světlo muselo urazit, aby se dostalo až k vám.