แสงอาทิตย์ที่มองเห็นเป็นสีขาวนั้นจริงๆแล้วประกอบด้วยแสงที่มองเห็นรวม 7 สี ได้แก่ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม แดง เมื่อแสงอาทิตย์เดินทางผ่านชั้นบรรยากาศจะชนกับโมเลกุลของก๊าซไนโตรเจนและก๊าซออกซิเจนจะเกิดการกระเจิงไปโดยรอบทุกทิศทาง แสงสีน้ำเงินที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าเกิดการกระเจิงได้มากกว่าแสงสีแดงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่า แสงสีน้ำเงินที่กระจัดกระจายอยู่ทั่วท้องฟ้ามากกว่าสีอื่นๆจึงสะท้อนมาสู่สายตาของเราเมื่อมองขึ้นไป นี่คือเหตุผลหลักที่ทำให้เรามองเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้า
ในฤดูใบไม้ร่วงนั้นไม่เพียงแต่ช่วงเวลากลางวันจะสั้นลงกลางคืนจะยาวขึ้นเท่านั้น เส้นทางการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้ายังเคลื่อนต่ำลงไปทางเส้นขอบฟ้าอีกด้วย (ดวงอาทิตย์ไม่ได้เคลื่อนผ่านเหนือศีรษะของเราแต่เคลื่อนผ่านเฉียงไปด้านข้าง) สิ่งนี้ทำให้เกิดการกระเจิงของแสงสีน้ำเงินมากยิ่งขึ้น จึงมีแสงสีน้ำเงินกระจัดกระจายมาเข้าสู่ดวงตาของเราที่อยู่บนพื้นโลกมากขึ้น ผลก็คือทำให้เรามองเห็นท้องฟ้ามีสีฟ้าเข้มกว่าเดิม
ความชื้นในชั้นบรรยากาศเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อสีของท้องฟ้า ในฤดูใบไม้ร่วงอากาศมีความชื้นลดลง เมื่ออากาศมีความชื้นต่ำก้อนเมฆก็เกิดขึ้นได้ยากรวมทั้งหมอกก็ไม่มีเช่นกัน เมื่อไม่มีเมฆหมอกผลก็คือท้องฟ้าเปิดกว้างสีสันสดใส อีกอย่างหนึ่งในกรณีที่มีความชื้นในอากาศสูงละอองไอน้ำทำให้เกิดการกระเจิงของแสงเหมือนกันแต่ในลักษณะที่แตกต่างออกไปคือมันจะสะท้อนแสงสีน้ำเงินกลับไปสู่อวกาศ ดังนั้นเมื่อความชื้นในอากาศต่ำการสะท้อนแสงสีน้ำเงินกลับไปก็มีน้อยจึงมีส่วนช่วยทำให้ท้องฟ้ามีสีฟ้าเข้มมากขึ้นด้วย
นอกจากนี้ยังมีปัจจัยเสริมที่หลายคนอาจคิดไม่ถึงนั่นคือการเปลี่ยนสีของใบไม้ ในฤดูใบไม้ร่วงใบไม้เปลี่ยนสีเป็นสีแดง ส้ม เหลือง สีกลุ่มนี้พอดีเป็นสีตรงกันข้ามกับสีฟ้า ตามทฤษฎีสีที่บอกว่าสีหลักจะยิ่งเด่นชัดขึ้นเมื่อมีสีตรงกันข้ามมาตัด ในกรณีนี้ท้องฟ้าสีฟ้าเข้มตัดกับใบไม้สีส้มตรงตามทฤษฎี จึงเป็นปัจจัยเสริมที่ทำให้สีฟ้าของท้องฟ้ายิ่งเด่นชัดสดใสมากยิ่งขึ้น
ข้อมูลและภาพจาก treehugger, weathergamut