Городские горизонты, вспыхивающие густыми красными и фиолетовыми оттенками, — не выдумка и не оптическая иллюзия, а прямое следствие загрязненного воздуха. Когда солнце опускается к линии горизонта, его свет проходит через очень длинный слой атмосферы и вынужден многократно взаимодействовать с газами, пылью и искусственными аэрозолями. Эти частицы перекраивают спектр света задолго до того, как он попадет в глаз наблюдателя.

В этом процессе сталкиваются два физических режима. Релеевское рассеяние, связанное с молекулами, которые гораздо меньше длины волны света, в первую очередь уводит в стороны синий свет, оставляя прямой солнечный луч обогащенным красными и оранжевыми оттенками. Одновременно ми‑рассеяние на более крупных аэрозольных частицах перераспределяет свет гораздо менее избирательно, работая как широкополосный фильтр и рассеиватель. Его действие сильно зависит от размера частиц и их концентрации.

При умеренном загрязнении воздуха аэрозолей уже достаточно, чтобы приглушить значительную часть синего и зеленого свечения, которое в чистой атмосфере заливает небо. Но их еще не так много, чтобы заглушить сам солнечный диск: покрасневший свет пробивается сквозь толщу воздуха как яркое пятно с ореолом насыщенного цвета. При более сильном загрязнении многократное рассеяние в плотном смоговом слое уничтожает этот контраст. Те же аэрозоли, которые раньше усиливали краски, теперь чрезмерно перемешивают спектр, сглаживают различия между длинами волн и превращают все небо в ровный, светящийся серый потолок.