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秋の空は、夏の空よりも青い?

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中秋の名月」というように、日本には、秋の夜空の月を愛でる習慣があります。秋の空は青く澄んでいるので、夜空に輝く月もきれいに見えます。

ところで、空気や光には色がついていないのに、昼の空はなぜ青いのでしょうか?

空はなぜ青い?

太陽光のうち、人間の目に光として感じる波長範囲の電磁波のことを可視光線と呼びます。可視光線の波長範囲の下限は360~400nm(ナノメートル)、上限は760-830nmとされ、波長によって異なる色感覚を与えます。可視光線は、紫(380-430nm)、青(430-490nm)、緑(490-550nm)、黄(550-590nm)、オレンジ(590-640 nm)、赤(640-770nm)として認識されます。

一方、空気中には、酸素や窒素などの気体分子が存在しています。昼の晴れた空では、このような無数の気体分子に、可視光線が当たります。これらの気体分子は、可視光線のうち、青い光だけを反射させ飛び散らせています。このような現象は、粒子の大きさが波長の10分の1くらいになると現れます。1904年、ノーベル物理学賞を受賞したイギリスのレイリー卿によって発見されたので、「レイリー散乱」と呼ばれるようになりました

地域や季節によって、空の青さが異なるのはなぜ?

空が晴れるのは、上空が高気圧に覆われるから。日本列島は、春から夏は南の太平洋から、秋から冬は大陸から高気圧が移動してきます。大陸で生まれた高気圧は、海洋で生まれた高気圧に比べると、空気中に含んでいる水蒸気の量が少ないので、より高い上空の青の散乱光が地上に降り注ぎます。そのため、夏に比べると秋は、空高い彼方に、より鮮明な青が広がっているように見えるのです。

夕焼けや朝焼けはなぜ赤い?

日中の太陽は頭上にありますが、太陽の高度が下がり、地平線に近くなると、太陽光が空気中を通る距離は、日中に比べると数キロメートルも長くなります。そうすると、可視光線は大気中の水蒸気やちりなどの浮遊物、窒素や酸素などの気体分子と衝突し、波長の短い青色の光のほとんどが大気中に散乱してしまいます。

一方、波長の長い、赤、オレンジの光は比較的散乱されにくいので、朝夕は地上に届きます。日の出や日の入りの太陽や空の色が赤く見えるのは、太陽からの可視光線のうち、波長の長い、赤やオレンジの光の色を見ていることになります。

空にちなんだ色名

昼間の晴れた空の色をあらわす「空色」は、平安時代から使われている古い色名です。明け方の東の空の色をあらわす「曙色」は、江戸時代に使われるようになった、比較的新しい色名です。

英語や中国語に比べると、天体や気象に関連した日本語の色名は少ないようです。気象現象のように移ろう性質を、色名という概念に固定することを避けたのでしょうか。

とはいえ、SNSなどでは、空の写真をよく見かけます。刻々と変化する空の色は、いつ見ても飽きないものです。