Solens ljus mitt på dagen innehåller alla regnbågens färger. Luften som i grunden består av en gasblandning, mest syre och kväve, sprider solens blåa ljus betydligt mer än dess röda våglängder. Detta spridda ljus förklarar varför en klar himmel är blå. Solen själv blir lite gulfärgad.
Men närmre solnedgången när solen står lågt måste solens ljus passera genom en större luftmängd. Då sprids ännu mer av det blå ljuset bort och även mer av det gröna. Om vi då ser mot solen så är den avsevärt rödare. Om denna sol lyser på kvarvarande moln färgas de röda eller gula.
Små partiklar eller stora partiklar
Varför inträffar då inte detta varje solnedgång? Luften innehåller mer än bara kväve och syre. Det finns även vattenånga och mycket små partiklar som svävar i luften. Partiklarna sprider även de solljuset, men det är då inte så stor skillnad mellan hur det röda och det blå ljuset sprids. Effekten av detta kan bli en lite vitare touch i det blåa himmelsljuset.
Exakt hur partiklarna sprider solstrålarna beror på hur många partiklar det är, vilken storleksfördelning de har, även formen har betydelse. Dessutom kan vattenångan, som alltid finns i luften, häfta på partiklarna och förändra deras optiska egenskaper. Om många vattenmolekyler fångas in övergår partikeln till slut till en liten droppe med andra egenskaper än den ursprungliga partikeln. Beroende på hur temperaturen varierar kan denna lilla droppe växa eller börja avdunsta. Poängen är att det är små subtila skillnader i atmosfärens sammansättning som ger upphov till mer eller mindre vackra kvällshimlar.
Moln och disskikt
Partiklarna kan vara någorlunda jämnt fördelade eller koncentrerade till ett eller flera skikt. På samma sätt kan molnen vara samlade till vissa höjder eller spridda i djupare skikt i atmosfären.
När små vattendroppar eller iskristaller börjar att bildas eller om större droppar avdunstar kan det vara svårt att avgöra var gränsen går mellan att det är ett moln eller inte.
Komplexiteten och den stora variationen gör att det ibland råkar bli gynnsamma förhållanden för spektakulära och färggranna solnedgångar. Andra dagar råder mindre gynnsamma förhållanden.
Vulkanutbrott
Allteftersom solen sjunker förändras färgerna eftersom solljuset direkt från solen går en allt längre väg genom atmosfären ju lägre solen står. Tyvärr kan vi inte göra prognoser för om det en viss kväll ska bli en spektakulär kvällshimmel eller inte. Så det gäller att hålla ögonen öppna.
Ett undantag vad gäller möjligheten att göra bra prognoser på vackra kvälls- och morgonhimlar är när det varit kraftfulla vulkanutbrott som placerat stora mängder partiklar i stratosfären, som är den del av atmosfären som ligger över tio km.
Senast detta skedde var i juni 1991 då Pinatubo på Filippinerna hade ett stort utbrott. Några månader senare hade stoftet från vulkanen spridits runt jorden och även hamnat över Sverige. Vi kunde då se vackra gul-röda himlar i samband med solens upp och nergång under en lång tid.