Atmosphère terrestre : Lorsque la lumière du soleil traverse l’atmosphère terrestre, elle rencontre diverses particules, notamment de la poussière, des gouttelettes d’eau et des molécules. Ces particules diffusent et absorbent une partie de la lumière, ce qui fait paraître le soleil plus sombre. L’effet est plus prononcé au lever et au coucher du soleil, lorsque la lumière du soleil doit parcourir une plus longue distance à travers l’atmosphère.
Diffusion de Rayleigh : Il s’agit de la diffusion de la lumière par des particules plus petites que la longueur d’onde de la lumière. La lumière bleue (longueur d’onde plus courte) est diffusée plus efficacement par ces particules que les autres couleurs. C'est pourquoi le ciel apparaît bleu pendant la journée. Au lever et au coucher du soleil, la lumière du soleil doit traverser une plus grande partie de l’atmosphère, ce qui entraîne la diffusion d’une plus grande quantité de lumière bleue loin de nos yeux. Cela laisse les teintes rouge-orange restantes dominer, donnant au soleil son aspect chaud.
Poussière et pollution : Dans les zones urbaines ou les régions très polluées, la poussière et les minuscules particules s’accumulent dans l’atmosphère. Ces particules contribuent en outre à la diffusion de la lumière solaire, réduisant ainsi sa luminosité.
Ainsi, la combinaison de la diffusion atmosphérique, de l’absorption et de la présence de poussière et de pollution fait paraître le soleil moins brillant tôt le matin. À mesure que le soleil se lève plus haut dans le ciel, la lumière parcourt une distance plus courte à travers l’atmosphère, ce qui entraîne une luminosité accrue.