由于地球表面和大气层都是弯曲的，接近地平线的太阳的光线穿过大气层时，其距离远大于高层，所以进入底层的光线迅速衰减，再加上太阳沉入地平线后所造成的地球影子，就呈现出天空中蓝灰色的暗弧；而高层大气密度小，光散射弱，就产生了暗弧上的亮弧。
这种奇妙的大气光学现象随着太阳的下落而升向天顶，随着黑暗的降临而消失。至于美丽的紫光，是因为人眼的叠合效应，使通过大气尘埃的红色光与高层大气中较纯空气的蓝色散射光叠合而产生的。
扩展资料：
这些红、橙、黄色的光照射在云彩上，天空中就形成了鲜艳夺目的红霞了。如果大气中水滴、尘埃物质越多，红光、橙光、黄光就被散射得越厉害，所形成的霞光会更加鲜艳夺目。
夏日的早晨如果朝霞满天，说明大气中水汽含量丰富。随着气温的升高，对流运动加强，将可能形成浓积云或积雨云，容易产生雷阵雨天气。
太阳变扁的幻觉，不只出现在日落，太阳跳出地平线时也是如此。这是由于光通过空气时，速度每秒减慢87千米，因而光线折射也随之发生变化，所以当落日下缘接触地平线时，折射使落日的高度和宽度之比为26．5∶32，观赏者眼睛里的太阳自然就是扁的。
