太陽本身並不會每天早晚都在變色。真正在變的，是陽光在抵達你眼睛之前，穿過地球大氣層的路徑。陽光包含許多可見顏色混合在一起，而大氣層並不會用完全相同的方式對待每一種顏色。
在中午時分，太陽高掛天空，陽光穿過的空氣路徑較短。大部分的紅光、黃光與綠光可以一起通過，看起來仍接近白色或淡黃色。與此同時，大氣層會把波長較短的藍光與紫光散射到各個方向，這也是天空看起來是藍色的原因。
到了日出或日落時，太陽貼近地平線。此時陽光必須穿過更厚的大氣層才能抵達你眼中。在這條較長的路徑上，更多的藍光與紫光會被散射出直射光束之外。真正抵達你眼中的陽光，剩下的就以黃色、橘色與紅色為主。
一個簡單的比喻，是把陽光想像成一盒彩色鉛筆。中午時，大部分的鉛筆一起抵達；接近日落時，大氣層已經把許多藍色鉛筆側甩到天空各處，因此直接來自太陽的光線看起來就偏暖。
灰塵、煙霧、污染、水蒸氣以及其他微小顆粒，都會改變這個效應。NOAA（美國國家海洋暨大氣總署）指出，氣膠與灰塵也能散射像紅光這樣較長的波長；UCAR（美國大學大氣研究協會）則指出，火災、火山噴發與受污染的空氣，會讓夕陽看起來更偏橘或更偏紅。這也是為什麼有些夕陽看起來是柔和的黃色，有些卻是深紅色。
雲層則會再加上另一層變化。NASA（美國國家航空暨太空總署）指出，雲中的水滴可以讓雲看起來亮白，而低空的太陽會讓雲染上金黃色調。UCAR 也指出，空氣中顆粒越多，天空的顏色就越濃烈。顏色不只取決於太陽，也取決於陽光沿途遇到了什麼。
這也解釋了為什麼太陽在不同地方看起來會不一樣。乾燥的沙漠、煙霧瀰漫的城市、乾淨的高山天空與潮濕的海岸，都會在光線的路徑上放進不同的顆粒與水蒸氣。同一顆太陽照著這些地方，但大氣層就像一片會變化的濾鏡。
所以簡短的答案是：太陽看起來顏色不同，是因為陽光被空氣分子與顆粒散射，而擋在中間的大氣厚度會隨著一天而改變。太陽高掛時，路徑較短，顏色偏淡；太陽低垂時，路徑較長，散射更多，顏色也就偏向暖暖的紅色與橘色。
參考資料
- Crepuscular Rays and Light Scattering – NASA Science（曙暮光與光的散射－NASA 科學）
- Why Is the Sky Blue? – NOAA NESDIS（天空為什麼是藍色的？－NOAA NESDIS）
- Global Radiation and Aerosols – NOAA Global Monitoring Laboratory（全球輻射與氣膠－NOAA 全球監測實驗室）
- The Appearance of the Sky – UCAR Center for Science Education（天空的樣貌－UCAR 科學教育中心）
- Rayleigh scattering – Britannica（瑞利散射－大英百科全書）
延伸閱讀
- 天空為什麼是藍色，而不是紫色？
- 為什麼有些夕陽看起來是粉紅色，而不是紅色？
- 為什麼月亮有時候看起來是橘色的？
- 用最簡單的話來說，什麼是瑞利散射？
- 雲為什麼有時是白色、灰色，有時又是紅色？