الغلاف الجوي الإضافي بينك وبين غروب الشمس
يبدو الغروب الدرامي أكثر ثراءً عادة لأنك تنظر عبر مقدار أكبر من الهواء، لا لأن ذلك الشاطئ قد مُنح جمالًا أفضل من الذي سبقه. وما يبدو مزاجًا خالصًا له سبب فيزيائي، ومتى أدركته استطعت أن تلاحظه في أي مكان تقريبًا.
تخيّل الغلاف الجوي كما لو كان قصبةً طويلة جدًا. حين تكون الشمس عالية، يصل ضوؤها إليك بعد أن يمر عبر جزء أقصر من تلك القصبة. أما قرب الأفق، فعلى الضوء أن يقطع طريقًا جانبيًا عبر جزء أكبر بكثير منها أولًا. وهذه الرحلة الأطول تغيّر الضوء قبل أن يبلغ عينيك.
قراءة مقترحة
الجزء الذي يغفل عنه معظم الناس: لون الغروب يبدأ بترشيح إضافي
الآلية الأساسية هنا هي تشتت رايلي. ويشرحها مركز UCAR لتعليم العلوم بوضوح: فالأطوال الموجية الأقصر للضوء، ولا سيما الأزرق والبنفسجي، تتشتت في الغلاف الجوي بدرجة أقوى من الأطوال الموجية الأطول مثل الأحمر والبرتقالي.
ولهذا تبدو السماء زرقاء فوقنا في النهار. يبدأ ضوء الشمس أبيضَ في الظاهر لأنه يحتوي على ألوان كثيرة. وأثناء مروره في الهواء، تتشتت الأطوال الموجية الزرقاء الأقصر بسهولة أكبر في أنحاء السماء، فيصل إليك ذلك الضوء الأزرق من اتجاهات عديدة.
ويحدث التحول عند الغروب عبر سلسلة قصيرة: تنخفض الشمس، ويطول مسار الضوء، ويتشتت مزيد من الضوء ذي الأطوال الموجية القصيرة بعيدًا، فيبدو الضوء المباشر المتبقي أكثر دفئًا.
كيف يصبح ضوء الغروب أكثر دفئًا
انخفاض زاوية الشمس
حين تقترب الشمس من الأفق، يدخل ضوؤها إلى مجال رؤيتك بزاوية أكثر انخفاضًا بكثير.
رحلة أطول عبر الهواء
هذه الزاوية المنخفضة تُجبر الضوء على المرور عبر مقدار أكبر بكثير من الغلاف الجوي قبل أن يصل إلى عينيك.
تشتت مزيد من الضوء الأزرق بعيدًا
تتشتت الأطوال الموجية الزرقاء والبنفسجية الأقصر بقوة أكبر على امتداد الطريق.
يبقى الضوء المباشر الأكثر دفئًا
ومع ترشيح المزيد من الأطوال الموجية القصيرة، يميل ضوء الشمس المباشر إلى الأصفر والبرتقالي والأحمر.
مزيد من الهواء = مزيد من الترشيح
تبدو الشمس المنخفضة أكثر دفئًا أساسًا لأن ضوءها عبر شريحة أكثر سُمكًا بكثير من الغلاف الجوي.
هذه هي الفكرة الجوهرية: فالشمس المنخفضة ترسل ضوءًا يمر عبر مقدار أكبر بكثير من الغلاف الجوي مقارنة بالشمس العالية، ويُوصَف ذلك في الشروح العلمية العامة غالبًا بأنه مرور عبر هواء يزيد مرات عديدة قرب الأفق. والمشهد الآسر يأتي من الترشيح الإضافي، لا من رومانسية إضافية.
يمكنك تمثيل ذلك بيدك. ارفع إصبعًا مستقيمًا إلى الأسفل ليمثل ضوء الظهيرة. ثم أَمِلْه حتى يكاد يصبح أفقيًا ليمثل ضوء الغروب. الشمس نفسها، لكن الطريق عبر الهواء أطول بكثير.
هل لاحظت يومًا أن السماء فوقك قد تبقى شاحبة أو زرقاء، بينما يبدو الأفق فجأة كما لو أنه صار مُرشَّحًا، وكأن النهار يُصفّى؟
هذا ليس مجرد إحساس. إنها حالة فيزيائية حقيقية: فالضوء القادم من جهة الأفق يكون قد مر عبر شريحة أكثر سُمكًا من الغلاف الجوي من الضوء القادم من أعلى السماء، لذلك يتبدل لون نطاق الأفق أولًا.
لماذا يتغير الأفق أولًا فيما يتأخر باقي السماء
تخيّل مسافرًا يقف ساكنًا خمس دقائق، ثم يلاحظ أن الشريط الذي يعلو الماء مباشرة صار كهرمانيًا، بينما ما زالت السماء الأعلى متمسكة بزرقتها. ذلك التغير السريع واحد من أوضح الأدلة في المشهد كله.
توقف عند هذه النقطة، لأن هذا هو الجزء الذي يستحق أن تحمله معك. فأنت لا تراقب الشمس وهي تغرب فحسب، بل تراقب أيضًا كيف تُرشَّح أجزاء مختلفة من السماء بمقادير مختلفة من الهواء.
وهنا اختبار بسيط يمكنك أن تجربه في الوقت الحقيقي. قارن بين اللون فوقك وبين الشريط الضيق الذي يعلو الأفق مباشرة، واسأل نفسك: أي الاتجاهين يبدو مُرشَّحًا لا مجرد أجمل؟ هذا التغيير الصغير في طريقة الصياغة يعيدك إلى الآلية نفسها.
ما الذي تقارنه أثناء الغروب
الضوء القادم من أعلى السماء يمر عبر مقدار أقل من الغلاف الجوي، لذلك كثيرًا ما يبقى أشد شحوبًا أو أكثر زرقة لوقت أطول.
الضوء الآتي من جهة الأفق يكون قد مر عبر هواء أكثر، لذلك يُرشَّح أولًا ويتحول إلى الألوان الدافئة في وقت أبكر.
ولهذا أيضًا تبدو بعض حالات الغروب وكأنها تشتد دفعة واحدة. فهبوط طفيف في زاوية الشمس قد يضيف الكثير إلى المسافة التي يقطعها ضوؤها عبر الغلاف الجوي، وعندها يمكن لتوازن الألوان أن يتغير بسرعة.
لكن ماذا عن السحب والضباب وتلك السماءات المذهلة التي يقسم الناس أنها مجرد حظ؟
إنها مهمة. ومهمة جدًا. فالمسار الطويل عبر الهواء يفسر السبب الأساسي وراء ازدياد دفء ألوان الغروب، لكنه لا يفسر كل سماء بمفرده.
ثمّة عدة ظروف محلية يمكنها أن تعيد تشكيل النتيجة حتى بعد أن يكون مرشح الزاوية المنخفضة قد دخل بالفعل في المشهد.
ما الذي يمكن أن يعزز الغروب أو يخففه
السحب
يمكن للسحب أن تلتقط الضوء الذي احمرّ بالفعل وتعكسه، فتجعل السماء تبدو أكثر درامية.
الهباء الجوي
الجسيمات الموجودة في الهواء تشتت الضوء بطريقة تختلف عن تلك الخاصة بجزيئات الغاز المسؤولة عن تشتت رايلي.
الرطوبة
يمكن للرطوبة أن تلطف المشهد وتُسطّح التباين الذي كان من شأنه، لولا ذلك، أن يجعل الألوان أكثر توهجًا.
الظروف المحلية
قد تجعل الأحوال الجوية المحلية والفصل من إعداد واعد مشهدًا باهتًا، أو تدفعانه إلى مستوى مدهش.
ولهذا فالاعتراض الشائع صحيح إلى حد ما. فأجمل حالات الغروب لا تعتمد فقط على المسار الطويل عبر الهواء؛ إذ يمكن لموضع السحب والجسيمات والرطوبة والفصل والظروف المحلية كلها أن تعزز الأثر أو تخففه. لكن هذه العناصر الإضافية تعمل فوق المرشح الأساسي الذي يخلقه ضوء الشمس المنخفض الزاوية حين يعبر مقدارًا أكبر من الغلاف الجوي.
بعبارة أخرى، الحظ يزيّن الغروب، أما القصبة الطويلة فهي التي تبنيه.
العادة الوحيدة على الشاطئ التي تجعل الصورة كلها واضحة
لا تحدق في الشمس وحدها. تتبّع أولًا الشريط القريب من الأفق، ثم ارفع نظرك إلى أعلى السماء، واقرأ الفرق بينهما بوصفه دليلًا على طول المسار: فكلما ازداد مقدار الهواء الذي عبره الضوء قرب الأفق، ازداد الترشيح، ولهذا يتغير ذلك الشريط من السماء قبل سواه.