Orsaken till vår blåa himmel finns i ljusets spridning. På väg ned mot jordens yta sprids ljuset med de kortaste våglängderna kraftigast.
Det blå ljuset är den mest kortvågiga färgen i det synliga spektrum, och därför sprids det väsentligt mer blått ljus över himlen än ljus i alla andra färger.
Det är de minsta molekylerna i atmosfären såsom syre (O2) och kväve (N2) som sprider ljusets färger olika. Större partiklar, till exempel vatten och damm, sprider ljus i stort sett oberoende av dess färg.
Den blå nyansen beror på vatten
Det är därför möjligt att bedöma mängden av just vatten i atmosfären genom att titta på hur ljusblå himlens färg egentligen är.
I en extremt torr polarluft framstår himlen nästan som svart-blå, och den i våra ögon blåaste himlen är faktiskt mestadels uppblandad med en del andra färger – alltså vitt ljus – vilket gör att den ser riktigt blå ut.
I luftmassor som under längre tid har tillförts vattenånga från varmt havsvatten blir himlen i det närmaste vitaktig, och favoriseringen av den blå färgen överskuggas helt av en kraftigare reflexion av hela färgspektrum.