แสงพระอาทิตย์ตก เกิดขึ้นเมื่อแสงจากดวงอาทิตย์กระทบกับอากาศ

เมื่อแสงแดดเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ จะพบกับโมเลกุลและอนุภาคที่ลอยอยู่ในอากาศ นำไปสู่กระบวนการที่เรียกว่า การกระเจิง

โมเลกุลและอนุภาคในชั้นบรรยากาศเหล่านี้ไม่ได้เปล่งแสงออกมา แต่จะกระจายแสงจากดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดแหล่งกำเนิดแสงที่กระจัดกระจายไปทั่วบรรยากาศ

ตามกฎของการกระเจิง ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าของแสง เช่น สีม่วง สีน้ำเงิน และสีฟ้า จะกระเจิงได้ง่ายกว่า ในขณะที่ความยาวคลื่นที่ยาวกว่า เช่น สีแดง สีส้ม และสีเหลือง มีความสามารถในการส่งผ่านแสงได้ดีกว่า

ผลก็คือ เราสังเกตเห็นว่าท้องฟ้าที่แจ่มใสปรากฏเป็นสีฟ้าคราม และเหลือเพียงแสงความยาวคลื่นที่ยาวกว่า เช่น สีเหลือง สีส้ม และสีแดง เท่านั้นที่พ้นขอบฟ้า

รังสีแสงเหล่านี้กระจัดกระจายไปตามโมเลกุลของอากาศและสิ่งสกปรก เช่น ไอน้ำ ทำให้ท้องฟ้ามีสีสดใสในช่วงพระอาทิตย์ตก

แสงพระอาทิตย์สีแดงสดในตอนเช้าบ่งบอกถึงการมีอยู่ของหยดน้ำจำนวนมากในชั้นบรรยากาศ บ่งบอกว่าอากาศฝนกำลังใกล้เข้ามา

ในทางกลับกัน แสงพระอาทิตย์ตกที่ลุกเป็นไฟสีแดงหรือสีเหลืองทองบ่งบอกถึงการไม่มีเมฆในท้องฟ้าด้านตะวันตกเพื่อให้แสงแดดส่องผ่านได้ ซึ่งบ่งบอกถึงสภาพอากาศที่สดใสข้างหน้า เมฆหลากสีสันปรากฏขึ้นเป็นครั้งคราวบนท้องฟ้าในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก

หมอกควันเกิดขึ้นเมื่อแสงแดดส่องผ่านชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น และกระจายไปตามโมเลกุลอากาศจำนวนมาก โดยเฉพาะในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก

ปริมาณฝุ่น ไอน้ำ และสิ่งสกปรกอื่นๆ ในอากาศเป็นตัวกำหนดความเข้มของสีที่สังเกตได้ เมื่อมีเมฆปกคลุม ตัวเมฆเองก็จะกลายเป็นสีส้มแดงที่สดใส

สาเหตุที่แสงพระอาทิตย์ตกปรากฏเป็นสีแดงก็เนื่องมาจากการกระเจิงของแสงอาทิตย์ แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า เช่น สีม่วง เขียว และน้ำเงิน จะกระเจิงได้ง่ายกว่า ส่งผลให้ท้องฟ้าสีฟ้าโปร่งใสในช่วงที่อากาศแจ่มใส

ในทางกลับกัน แสงที่มีความยาวคลื่นมากกว่า เช่น สีแดง สีส้ม และสีเหลือง มีความสามารถในการส่งผ่านได้ดีกว่า ซึ่งอธิบายหมอกควันสีส้มอุ่นที่มักพบเห็นเหนือขอบฟ้า ปรากฏการณ์การกระเจิงนี้ยังทำให้เกิดสีสันอันโดดเด่นที่เห็นได้ในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกอีกด้วย

ในช่วงเช้าตรู่หรือช่วงเย็นเมื่อดวงอาทิตย์ตก เมฆบนท้องฟ้ามักมีสีแดงคล้ายไฟ เมฆสีแดงเหล่านี้มักเรียกกันว่าเมฆที่ลุกไหม้หรือแสงพระอาทิตย์ตกยามเช้าและยามเย็น

ในบางครั้ง เมื่อไม่มีเมฆ ท้องฟ้าก็จะกลายเป็นสีแดงเพลิง ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าเมฆไฟ

เมฆไฟเป็นเมฆระดับต่ำที่ปรากฏเป็นสีแดงในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นหรือพระอาทิตย์ตก เป็นเหตุการณ์ทางธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศ เมฆเหล่านี้มักพบเห็นได้ทั่วไปในท้องฟ้าด้านตะวันตกในช่วงฤดูร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง

รูปร่างของเมฆไฟเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการระเหยของพื้นดินที่รุนแรงและอิทธิพลของกระแสลมในชั้นบรรยากาศ โดยปกติแล้ว สีของเมฆเหล่านี้จะเป็นสีแดง และลักษณะของเมฆเหล่านี้บ่งบอกถึงสภาพอากาศที่อบอุ่น ปริมาณน้ำฝนที่อุดมสมบูรณ์ และการเจริญเติบโตทางชีวภาพที่เจริญรุ่งเรือง