在大氣污染較輕的地區(qū)，在晴朗的日子里仰望天空，你會看到蔚藍(lán)色的天空飄著朵朵白云;早晨或傍晚可以看到美麗的朝霞和晚霞，早晚太陽是火紅的一團(tuán)，而正午是白色。但在一個高度工業(yè)化的區(qū)域，當(dāng)污染物以微粒的形式懸浮在空中時，天空的顏色就截然不同了。圓圓的太陽呈現(xiàn)橘紅色，同時天空一片暗紅，紅色明暗的不同反映著污染物的厚度。有時落日以后，兩邊的天空出現(xiàn)兩道寬寬的顏色，地平線附近是暗紅色的，而它的上方是暗藍(lán)色。當(dāng)污染格外嚴(yán)重時，太陽看上去就像一只暗紅色的圓盤，在到達(dá)地平線時，顏色就會逐漸褪去。

通常在潔凈的空氣中太陽看起來是黃色的，天空看起來是藍(lán)色的。1871年，英國物理學(xué)家瑞利首先對此現(xiàn)象作出了科學(xué)的解釋。在地球表面的人是透過經(jīng)空氣散射的太陽光來看天空的，在潔凈的、未受污染的大氣中，大部分的散射是空氣中的分子(主要是氧和氮分子)引起的，這些分子的大小比可見光的波長要小得多。瑞利理論指出，散射光強和波長的四次方成反比(I∝1/λ4)。在這種情況下，散射主要影響波長較短的光。光波波長最短的紫色光散射最強，靛青、藍(lán)色和綠色光的散射要少得多。那么為什么我們看見的是藍(lán)天，而不是紫色和靛色的天空呢?原來波長很短的紫光和靛光雖然在穿過空氣時，散射很強烈，但同時也被空氣強烈地吸收。當(dāng)陽光到達(dá)地面時，所剩的紫色和靛色已經(jīng)很少。我們所目睹的天空顏色是光譜中藍(lán)色附近顏色的混合色，它們呈現(xiàn)出來的就是蔚藍(lán)天空的顏色。另外，人眼對紫色不敏感。

太陽光傳播過程中被空氣分子散射的同時，還被空氣中的臭氧分子和水蒸氣吸收。因為空氣層散射和吸收的共同作用，最終到達(dá)地面的太陽光消耗了許多能量。早晨和傍晚，太陽光經(jīng)過空氣的路程長，能量損失過多，所以我們可以欣賞壯觀的日出景象和美麗的日落景色。白天，陽光在大氣中經(jīng)過的路程短，能量損失少，這時用肉眼直視太陽會使人頭暈?zāi)垦＃踔習(xí)p壞眼睛。

瑞利未能明確地解釋受污染的空氣問題。雖然他的理論指出了光的散射強度將隨著散射顆粒的增大而急劇增強，但它只適用于比光波波長小得多的微粒，對于直徑超過0.025毫米的顆粒(例如空氣分子)就不適用了?，F(xiàn)代社會污染物通常是懸浮的微粒，它們由直徑從0.01毫米至10毫米不等的微粒組成。瑞利的理論不能解釋這種情況。后來，戈什塔夫·米證明了大粒子的散射取決于粒子線度與波長的比值，并于1908年提出了一個更為普遍的理論。這個理論指出，如果空氣中有足夠大的顆粒，它們將決定散射的情況。米氏的散射理論可以解釋天空的景象，顆粒越大，散射越多，同時散射的效果取決于波長。

根據(jù)戈什塔夫·米的大粒子散射理論，如果某一地區(qū)空氣受到污染，穿過了受到污染的空氣層的太陽光的強度就會削弱很多，太陽看上去更紅一些，已經(jīng)失去它的藍(lán)色、黃色和綠色成分。除了散射外，像臭氧和水蒸氣還會額外地吸收光能，結(jié)果太陽呈現(xiàn)出黯淡、橘紅的顏色。在受污染的空氣中，懸浮在空中的污染物，時間一久便會聚集成層，較大的顆粒在地面附近形成了較濃密層。當(dāng)太陽光穿透這些層時，它逐漸褪色，呈現(xiàn)橘紅色。

日出和落日的亮度和顏色取決于季節(jié)和當(dāng)?shù)孛刻斓拇髿鉅顩r。人在高處所看見的日出和日落的景色完全不同。有時日落后，站在平臺上的觀察者能看到貼近兩面地平線的一小部分空氣散射的陽光。日出時，在太陽升起之前，散射的光便可以看見。落日時，天空的顏色取決于大氣狀況。日出之前天空中呈現(xiàn)的鮮艷的顏色，例如橙黃色表明東面的大氣相對而言沒受污染。一旦太陽升起來，大部分天空變成了藍(lán)色，只有在貼近地面的部分呈現(xiàn)出一段狹窄的橙色和黃色。此外，天然的污染也會影響天空顏色，尤其是火山噴發(fā)出的大量的灰塵、熱氣體和水蒸氣進(jìn)入大氣時?；覊m的顆粒和其他一些微粒最終在離地面15～20千米之間的地方聚集成層。這個空氣層散射太陽光的效果格外明顯，絢麗多彩，太陽呈現(xiàn)出藍(lán)色或綠色。在黃昏時分，火山噴發(fā)幾年之后還能看到這種景象。

這些引人入勝的景色并不能彌補污染的危害，無論污染是天然的還是人為的。

大氣污染對人類及其生存環(huán)境造成的危害與影響，已逐漸為人們所認(rèn)識，歸結(jié)起來有如下幾個方面:第一，對人體健康造成危害。主要有三條污染途徑，即吸入污染空氣、表面皮膚接觸污染空氣和食入含大氣污染物的食物。這些污染除可引起呼吸道和肺部疾病外，還可對心血管系統(tǒng)、肝等產(chǎn)生危害，嚴(yán)重的可奪去人的生命。第二，對生物造成危害。動物因吸入污染空氣或吃含污染物食物而發(fā)病或死亡。大氣污染物可使植物抗病力下降，影響生長發(fā)育，葉面產(chǎn)生傷斑或枯萎死亡。第三，對物品造成危害，如對紡織衣物、皮革、金屬制品、建筑材料、文化藝術(shù)品等，造成化學(xué)性損害和玷污損害。第四，造成酸性降雨，對農(nóng)業(yè)、林業(yè)、淡水養(yǎng)殖業(yè)等產(chǎn)生不利影響。第五，破壞高空臭氧層，形成臭氧空洞，對人類和生物的生存環(huán)境產(chǎn)生危害。第六，對全球氣候產(chǎn)生影響。如二氧化碳等溫室氣體的增多會導(dǎo)致地球大氣增曖，導(dǎo)致全球天氣災(zāi)害增多，又如煙塵等氣溶膠粒子增多，使大氣混濁度增加，減弱太陽輻射，影響地球長波輻射，可能導(dǎo)致天氣氣候異常。如何防治大氣污染，減輕大氣污染的危害與影響，是當(dāng)今世界重大而緊迫的研究課題。