地球大氣層的阻礙

Rayons solaires：太陽光線 示意圖：大氣層隔開了太空與地面。對于A點(diǎn)的觀察者而言，漫射太陽光線的大氣層在平面H上方形成了一道燦爛的“面紗”，掩蓋住了星辰的光芒。對于B點(diǎn)的觀察者而言，在黑暗中，太陽光仍斜斜照亮了大氣層的某一部分，形成了對應(yīng)于角a的黃昏的弧圈。星星在天空中的其他區(qū)域出現(xiàn)，并且在任何方向都能被看到。此時，如果B沿著箭頭方向奔跑到某點(diǎn)，他將發(fā)現(xiàn)此處的地平線脫離了大氣的照明范圍。

地平線上的太陽攝影。變形的太陽非常明顯地顯示了大氣層的不均勻性。

大氣層是天文學(xué)家的敵人，云彩是影響因子之一。我們都知道，層疊的烏云如同天花板，使陽光無法穿透，但即便是被比作玻璃窗的純凈白云也不完全是透明的——它吸收了很大比例的光線；此外，由于大氣層就像棱鏡一樣，會對光線產(chǎn)生各種折射效應(yīng)，當(dāng)所觀測的天體接近地平線時，吸收和折射的效果會更加明顯，因?yàn)樵谶@一條件下，觀測天體所要穿過的大氣層會越來越厚。我們經(jīng)常用觀看日落來為這些現(xiàn)象提供基本的證據(jù)。當(dāng)這輪耀眼的圓盤升到天空中的某個高度時，就開始墜向地平線，在這一過程中，其亮度會緩慢降低，同時圓盤明顯變扁，甚至形狀經(jīng)常變得很奇怪。太陽的變形表明，即便折射是普遍存在的，其效果也是不一樣的。事實(shí)上，大氣層非常不均勻，它是一種帶有塵埃雜質(zhì)的介質(zhì)，其中分布著密度不一的溫度層，在氣流影響下塵埃雜質(zhì)的運(yùn)動或混合產(chǎn)生了無數(shù)不均勻的、細(xì)微的折射效應(yīng)，這些折射效應(yīng)對光線的行進(jìn)造成了不同的影響，因此在穿透這樣一種介質(zhì)時，天體不會保持形象一成不變，而是自發(fā)地?fù)u晃、沸騰、起伏，仿佛在穿越短暫而迅疾的波浪。這就是星辰閃爍的原因，同時這也是最影響天文望遠(yuǎn)精度的因素。這些因素阻礙了天文儀器的充分應(yīng)用，否則一個大型儀器的正常放大率就足以滿足人類的研究和應(yīng)用，更不用提它的最大效能了。自然，被觀察的天體越是接近地平線，就越容易受到大氣擾動。

在某些方面，大氣層對其他觀測手段的干擾更大。這些觀測手段配合光學(xué)儀器的力量，完善了人眼能力，有效協(xié)助了人類對天外世界的研究，它們便是攝影術(shù)和光譜分析。這些技術(shù)自19世紀(jì)中期便被人類應(yīng)用并不斷得到改進(jìn)，現(xiàn)在，人們在這方面已經(jīng)取得了非凡的進(jìn)展。