这种现象的产生源于大气物理学的原理。当低气压系统尚未抵达时，高空空气会产生剧烈扰动，导致大气中悬浮的尘埃、水滴等微粒数量显著增加。这些微粒的尺寸相对较大，对短波长的光线具有更强的吸收和散射作用。根据瑞利散射定律，波长越短的光波（如蓝紫光）更容易被散射，而波长较长的红光和橙光则穿透力更强。因此，当太阳光线穿过密集的悬浮微粒时，大部分蓝紫光被散射殆尽，只有红光和橙光能够穿透并直达观测者的眼睛，使得太阳呈现出胭脂般的艳丽红色。与此同时，由于光线在传播过程中受到的折射和散射影响，太阳的视直径会比平时在晴朗天空中的显得更加饱满，仿佛膨胀了几倍。
这一自然现象被古人总结为”日出日落胭脂红”，并作为预测天气变化的经验法则。从气象学角度来看，这种现象往往预示着天气系统的转变。当太阳呈现胭脂红色时，通常意味着暖湿气流正在积聚，冷空气即将南下，这往往是暴风雨来临前的征兆。因为低气压系统携带大量水汽，在上升过程中会形成云层，而云层中的水滴和冰晶会进一步加剧对阳光的散射和反射，强化红色视觉效果。所以，当清晨或傍晚时分观察到太阳呈现胭脂红色，特别是伴随天空出现卷云等征兆时，预示着未来24小时内很可能会有降雨发生。
这种现象在气象预报中具有重要的参考价值。虽然现代气象预报主要依赖卫星云图和数值模型，但传统气象经验仍能提供有价值的补充。例如，在缺乏先进观测设备的地区，农民和渔民常常通过观察日出日落的颜色变化来判断天气变化趋势。从科学角度解释，这种现象实际上是大气光学的一种典型表现，它揭示了大气成分与太阳光谱之间的复杂相互作用。当大气中悬浮颗粒物增多时，不仅会改变天空的背景色，还会影响太阳的形态和亮度，为人类提供了判断天气变化的直观线索。
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