Mengapa langit siang hari berwarna biru dan sore hari berwarna jingga/merah?

Taukah anda??? Mungkin ini hal sepele yang tidak pernah kita sadari, pernahkah anda melihat langit di pagi hari? Siang hari? Maupun sore hari? Apa yang didapat saat melihat langit tersebut? Ada banyak gugusan awan? Ya tentu, apabila terjadinya konveksi maka uap air akan menguap dan mengalami kondensasi dan terbentuklah awan. Namun apabila keadaan langit cerah tanpa awan? Apa yang bisa dilihat? Warna langit biru? Ya, lalu apa yang menyebabkan langit tersebut berwarna biru? “takdir”, apabila ada yang menjawab demikian tidaklah salah dan sah-sah saja. Namun mari kita mengkaji kenapa ya langit berwarna biru saat keadaan cuaca cerah dan berwarna merah/jingga pada sore hari??

Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari tentang keadaan atmosfer, tidak hanya meteorolog/orang ahli dalam meteorologi, namun semua kalangan masyarakat sedikit tidaknya harus mengetahui keadaan fisis yang terjadi di atmosfer. Salah satu keadaan fisis yang terjadi di atmosfer yaitu langit berwarna biru saat keadaan cuaca cerah dan berwarna merah/jingga saat sore hari. Kita mengetahui matahari adalah satu-satunya “lampu” raksasa yang menyinari seluruh jagat raya ini. Bumi merupakan salah satu planet yang berisi kehidupan manusia. Membicarakan hal ini kita perlu mengkaji dua hal yaitu atmosfer dan karakteristik cahaya. Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi dilapisan tersebut. Transisi antara lapisan satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula digunakan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Atmosfer bumi terdiri atas campuran atas berbagai gas dan molekul yang melingkupi permukaan bumi. Komponen utamanya adalah gas nitrogen (78%) dan oksigen (21%), selebihnya berisi gas argon, air (baik dalam bentuk uap air ataupun kristal es), dan berbagai partikel padat seperti debu, partikel-partikel sisa pembakaran, dan juga garam. Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari matahari dan mengurangi suhu ekstream di antara siang dan malam.

Cahaya merupakan energi bentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750 nm. Dinamika seperti itu karena gelombang tersebut dibangun oleh getaran medan listrik dan medan magnet secara serentak dan saling tegak lurus. Cahaya tampak yang terdiri dari warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu hanyalah sebagian kecil dari radiasi gelombang elektromagnetik. Masing-masing warna mempunyai panjang gelombang dan frekuensi yang khas. Panjang gelombang dan frekuensi memiliki nilai yang berkebalikan. Warna yang memiliki frekuensi tinggi, berarti memiliki panjang gelombang yang pendek. Semakin tinggi frekuensi, semakin besar energinya. Jika matahari meradiasikan seluruh panjang gelombang cahaya tampak (mejikuhibiniu), mengapa yang kita lihat cahaya matahari berwarna putih? Cahaya putih yang kita lihat merupakan cahaya yang lengkap (mejikuhibiniu) menjadi satu dalam pancarannya. Ketika cahaya putih diradiasikan dari matahari dan melewati atmosfer, maka cahaya putih tersebut akan mengalami beberapa peristiwa. Pertama, cahaya tersebut akan diserap oleh berbagai molekul yang mendiami atmosfer. Kedua, setelah diserap, cahaya tersebut akan dilepaskan kembali ke atmosfer. Pada peristiwa penyerapan bisa dibilang tidak ada yang menarik dan pada peristiwa pelepasan cahaya, terjadinya hamburan cahaya. Kita mengingat bahwa frekuensi rendah merupakan gelombang panjang dan frekuensi tinggi merupakan gelombang pendek. Warna pertama yaitu merah dan warna terakhir adalah ungu, jadi apabila diketahui panjang gelombang ungu 400 nm dan merah 700 nm, maka perbandingan perhitungan merah dan ungu sebesar 700 nm dibagi 400 nm kemudian dipangkatkan 4, hingga memperoleh hasil 9.4 nm, yang artinya cahaya ungu diradiasikan 9 kali lebih banyak daripada cahaya merah. Itulah sebabnya pada siang hari kita tidak melihat langit berwarna merah, melainkan berwarna biru. Tapi kenapa biru? Jadi mata kita sebagai alat indera yang didalamnya terdapat retina dan terdapat tiga reseptor warna, yakni merah, biru dan hijau, jadi disaat gelombang pendek masuk ke mata kita, sel reseptor biru lebih sensitif menangkap warna biru ketimbang ungu. Itulah sebabnya kita melihat langit pada siang hari berwarna biru. Dan disaat sore hari, langit berwarna jingga/merah dikarenakan cahaya matahari memerlukan perjalanan yang panjang saat melalui atmosfer, sehingga yang lebih banyak megalami penyebaran ke segala arah adalah gelombang panjang yaitu warna merah/jingga.