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麵。 對於A點的觀察者而言，漫射太陽光線的大氣層在平麵H上方形成了一道燦爛的“麵紗”，掩蓋住了星辰的光芒。 對於B點的觀察者而言，在黑暗中，太陽光仍斜斜照亮了大氣層的某一部分，形成了對應於角a的黃昏的弧圈。星星在天空中的其他區域出現，並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，他將發現此處的地平線脫離了大氣的照明範圍。

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。

大氣層是天文學家的敵人，雲彩是影響因子之一。我們都知道，層疊的烏雲如同天花板，使陽光無法穿透，但即便是被比作玻璃窗的純淨白雲也不完全是透明的——它吸收了很大比例的光線；此外，由於大氣層就像棱鏡一樣，會對光線產生各種折射效應，當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，因為在這一條件下，觀測天體所要穿過的大氣層會越來越厚。我們經常用觀看日落來為這些現象提供基本的證據。當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。事實上，大氣層非常不均勻，它是一種帶有塵埃雜質的介質，其中分布著密度不一的溫度層，在氣流影響下塵埃雜質的運動或混合產生了無數不均勻的、細微的折射效應，這些折射效應對光線的行進造成了不同的影響，因此在穿透這樣一種介質時，天體不會保持形象一成不變，而是自發地搖晃、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精度的因素。這些因素阻礙了天文儀器的充分應用，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。

在某些方麵，大氣層對其他觀測手段的幹擾更大。這些觀測手段配合光學儀器的力量，完善了人眼能力，有效協助了人類對天外世界的研究，它們便是攝影術和光譜分析。這些技術自19世紀中期便被人類應用並不斷得到改進，現在，人們在這方麵已經取得了非凡的進展。