有时在日出或日落前后，天空和山顶，尤其是太阳附近的天空和云层上会出现瑰丽多姿、五彩缤纷的大气光学现象，它就是霞。根据出现的时间可分为朝霞和晚霞。朝晚霞出现的方位和色彩受太阳位置、空气中水汽、气溶胶分布、云量和云状的影响。
在曙暮光时间内，阳光斜穿过大气层，并且在低层大气中有很长的光程，由于大气中空气分子、水汽、尘埃微粒对光的散射和吸收，使阳光受到很大衰减，各种不同颜色光衰减情况又不相同，因此，通过气层后的阳光已经显示出不同的颜色，这些光再经过大气中散射粒子的散射，才能到达人的眼睛。这就进一步增加了天空色彩的复杂性。大气中成份与状态都在不断地变化，形成了变化万千的美丽彩霞。
当阳光穿过大气层时，波长较短的紫光和蓝光衰减较多，到达地平线上空时就所剩无几，余下的只是波长较长的黄、橙、红色光，因此，在太阳高度角很低的日出、日落时，看到的太阳光盘是橙红色的，这种偏于红色的阳光再通过天空中散射粒子散射后仍然是波长较长的光居多，因此，霞光大多偏于红、橙、黄等色彩。而且越接近地平线，霞的色彩越偏于红色。在接近天顶方向，阳光穿过低层大气较少，波长较短的光衰减相对少些，余光中仍有一些蓝绿色光，因而有时能看到蓝绿色霞光。有时，高层大气散射的蓝光与低层大气散射的红光叠加后进入人的眼睛，就会看到显示紫色的天空。一般来讲，在日出日落方向上，从地面向天顶，霞的色彩排列是接近地面为红色，渐次变为橙、黄、绿、蓝各种颜色。
当大气中湿度较大时，或在系统性云系移近时，空中会悬浮着很多较大的水滴，这些不同大小的水滴对各种颜色光有不同的散射作用。例如，半径比光波波长小的水滴主要散射蓝色光；而半径在0．5微米至1微米区间的水滴主要散射红色光。因而有时在近地面天空形成紫红、褐红的颜色。大气中水汽含量越多，霞的色彩就越鲜艳或暗红；水汽少的时候，霞光发青发白。所以有“霞光暗红雨凄凄，霞光青白行千里”之说。
大气中气溶胶粒子对霞光也有重要的影响，当粒子较大时，各射光色彩将变得复杂，同时会受到较大衰减。当粒子比光的波长大很多时，各色光就具有相同的散射能力，散射光仍是白色的，这时，霞光将显得很弱，呈现出淡黄、淡红和灰的颜色。所以，大气中尘埃含量越多，霞的亮度越弱。
天空中的云可以把霞光反射到地面，从而显出层云红遍、霞光万道的瑰丽美景。
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