Come funziona il "rosso di sera"?

La luce visibile è una radiazione elettromagnetica composta di varie frequenze. Ogni frequenza corrisponde ad un colore che và dal rosso (frequenza più bassa) al violetto (frequenza più alta), i quali combinati, danno alla luce il colore bianco. La luce del Sole e quindi il Sole stesso è bianco e non giallo, come spesso si è portati a credre: il "bianco" non corrisponde ad una frequenza, ma è il colore che percepiscono gli occhi umani, i quali si sono evoluti in modo da vedere come "bianca" proprio la luce solare.

Il motivo per cui a volte il cielo si tinge di rosso quando il Sole sta tramontando è dovuto alla diffuzione della luce da parte dell'atmosfera; questa infatti devia i raggi di luce dalla loro direzione iniziale, che "rimbalzano" sugli elettroni delle molecole dell'aria. Al tramonto i raggi solari entrano nell'atmosfera terrestre quasi in modo parallelo, attraversando molti chilometri in più rispetto alla giornata, quando i raggi entrano in modo perpendicolare.
La deviazione data dall'atrmosfera dipende dalla frequenza dei raggi solari, che è più grande per la radiazione rossa e diminuisce man mano la frequenza si avvicina al violetto. Quando il sole tramonta e i suoi raggi sono radenti agli strati più alti dell'atmosfera, arriva il momento in cui la radiazione di frequenza vicina al violetto non riesce più a penetrarla, al contrario della radiazione vicina al rosso che ancora entra nell'atmosfera.
Più nel dettaglio, la quantità di luce che viene deviata in questo modo è proporzionale alla frequenza della luce elevata alla quarta potenza. Quindi i raggi blu, che hanno frequenza circa una volta e mezzo più grande di quelli rossi, vengono dispersi dall'atmosfera circa 5 volte di più di quelli rossi. Grazie a questo fenomeno possiamo assistere ad uno dei più belli spettacoli che la Natura ci offre.

La densità dell'aria aumenta verso la superficie terrestre rispetto agli strati più alti dell'atmosfera; con l'aumento della densità aumenta la deviazione dei raggi e l'effetto finale è quello dell'aumento della durata del tramonto rosso. Quando vediamo il sole sull'orizzonte, in verità questo è già tramontato sotto la linea dell'orizzonte, primo perchè grazie alla rifrazione dell'atmosfera appare più grosso e leggermente deformato rispetto a quello che è realmente e secondo perchè la luce del sole impiega circa 8 minuti a raggiungerci.
Il detto popolare "rosso di sera, buon tempo si spera" invece ha un suo fondamento nel fatto che l'acqua presente nell'aria sotto forma di vapore assorbe molto di più la radiazione con frequenze verso il rosso che quelle verso il violetto. Un tramonto più rosso è sintomo di poco vapore nell'aria e quindi, se le condizioni meteorologiche non cambiano, ci si può aspettare una giornata assolata.