なぜグアテマラの空は青いのか

どうして空は青いのか

グアテマラにきて素敵だなと思うことの一つに空の青さがあります。雨季はありますが、年間通して日本に比べて雨が少ないこともあり、きれいな青空が広がる日が多いです。それにしても東京の空はこんなにきれいではなかった気がします。その理由を考えてみました。
なぜグアテマラの空は青いのか

空が青く見える理由

まず、空が青く見える理由は「青い光が他の色に比べてたくさん散らばるから」です。

太陽の光は白っぽくみえますが、実は赤い光から青い光まで色々な色の光がまじっています。
なぜグアテマラの空は青いのか

人間が見ることのできる光(可視光)は波長によって色が違います。また、青色の方(紫外線)が波長が短く、赤色の方(赤外線)が波長が長くなっています。
なぜグアテマラの空は青いのか

太陽光は、地球の空気(大気層)に入ると空気中の細かいチリ(窒素や酸素の分子など)にぶつかり、光の向きが変化します(レイリー散乱)。

なぜグアテマラの空は青いのか → なぜグアテマラの空は青いのか

なぜグアテマラの空は青いのか

つまり、波長の短い青色の方がそれだけチリにぶつかる確率が高いので、あちこちに光が散らばりやすいのです。空が青く見えるのは、「波長の短い青い光が空いっぱいに散らばるから」です。

ちなみに、夕方に空が赤く見えるのは、「厚い空気の層を通っても、赤い光は私たちまで届きやすいから」です。
富士通研究所HPより

なぜ東京よりグアテマラの方が青く感じるのか

それは以下のような理由があります。
1. 赤道に近いので受ける太陽の光の量が多い
2. 標高が高いの空気が薄く光が届きやすい
3. 空気がきれいなので光が届きやすい

赤道に近いので受ける太陽の光の量が多い

地球上の緯度によって受ける太陽光(放射)の量は違います。
グアテマラは日本よりも赤道近くに位置するので受ける太陽光の量が多くなります。
単位面積当たりの光の量について、正面から受けた場合を100%とすると、角度60度(cos60°)では50%しかありません。極まで行くと真横になってしまい、受ける光の量は0%です。
なぜグアテマラの空は青いのか
緯度における単位面積当たりの太陽エネルギー量の比較(清水書院地学1Bより)
<参考> 大気上面での緯度別の日射量

緯度0度 320 W/㎡ 緯度50度 150 W/㎡
緯度10度 310 W/㎡ 緯度60度 110 W/㎡
緯度20度 290 W/㎡ 緯度70度 90 W/㎡
緯度30度 250 W/㎡ 緯度80度 60 W/㎡
緯度40度 200 W/㎡ 緯度90度 40 W/㎡

日本は北緯35度、グアテマラは北緯14度です。

標高が高いので青い光が届きやすい

空気には細かいチリ(空気の分子)が含まれています。標高が高ければ、その高さ分空気が薄くなります。
グアテマラは標高2000m以上の地域が多く、散りやすい青い光も私たちまで届きやすくなります。
なぜグアテマラの空は青いのか
「気圧のしくみ」より

空気がきれいなので光が届きやすい

中国などでは黄砂と呼ばれる砂ぼこりが舞ったり、都市部では多くの大気汚染物質が排出されています。その分空気中に細かいチリ(エアロゾル)が多く含まれ、多くの光を散らし白っぽく見せます(ミー散乱)。
なぜグアテマラの空は青いのか
工場や人口などが少ない分、グアテマラの空気は火山噴火の影響のある時を除き比較的きれいです。また、湿度も低く、空気中の水蒸気(水分子)の量も少ないです。

さいごに

以上のように書いてきましたが、実際にデータを集計して比較しているわけではありません。東京よりも高い建物が少ない分、空を見る機会が多く、空の青さに気づけているだけかもしれません。とりあえず、私にとって「グアテマラの空は青い」です。

空の青色はリラックス効果があると言われます。心に余裕があるときに空を見るのではなく、空を見るから心に余裕ができます。皆さんも少し足を止めて空を見上げてはいかがでしょうか。
なぜグアテマラの空は青いのか
グアテマラ通信