Привычный для нас цвет неба является результатом рассеивания солнечных лучей на случайных флуктуациях плотности воздуха в земной атмосфере. Благодаря флуктуациям атмосферный воздух не может быть однородным.
Однако следует заметить, что в больших объемах относительная флуктуация очень мала, а заметная неоднородность воздуха возникает в объемах 10-14-10-16 см3, в которых общее количество молекул составляет лишь несколько тысяч или десятков тысяч молекул (число Авогадро намного больше).
Оптика, изучая рассеяние света объектами, которые значительно меньше длины световой волны, установила, что энергия рассеянного части света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны. Таким образом, особенно сильно рассеиваются лучи с коротковолновой части спектра, то есть сине-фиолетовые лучи.
Приятный чистый голубой цвет как следствие рассеяние на флуктуациях воздуха
От небесной сферы направляется в наш глаз, в основном, рассеянный свет, прямые же лучи проходят только от Солнца. Поскольку больше рассеиваются коротковолновая участок спектра, то они и предопределяют синюю окраску неба.
Отмечу, что синий цвет моря также объясняется флуктуациями плотности морской воды.
Когда флуктуаций плотности воздуха не существовало, то небо казалось нам темно-сине-черным, и даже днем на нем можно было бы видеть не только Солнце, но и звезды.