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實拍美國天空出現罕見環地平弧 鄭州也有過

這幾張照片是不是已驚掉了你的下巴?在狂暴的高空捲雲上方,出現了一簇罕見的羽狀雲彩,發出絢爛的彩虹色光芒,令人心旌搖曳,無限遐想,恨不得親身前往,好好欣賞。

這是昨天下午,一位美國攝影師格雷格·斯科特(Greg Scott)拍到的罕見天象,當卡納維拉爾角上空的暴風雲正在移動時,他注意到其中一個雲層頂部形成了這些美麗的雲彩。

你可能不會相信這是真的,而是PS的。但這確實是一種被稱為火彩虹或彩虹雲的罕見天象,正式的名稱是環地平弧(Circumhorizontal arc),或日載、日承。它其實和彩虹沒什麼關係,也不是彩虹家族的成員,只是看起來像彩虹。

當太陽在天空中很高的時候,陽光可以以超過58°的角度,射入雲層中呈水平方向的扁平六邊形冰晶的垂直側面,再從近乎水平的底面離開時,就會像稜鏡一樣分成不同的顏色,形成五彩繽紛的環地平弧。

值得注意的是,冰晶厚度不會影響光暈的形成,最關鍵是陽光入射角度要超過58°,所以環地平弧只出現在接近中午的時候。

尼泊爾喜馬拉雅山的環地平弧

完整的環地平弧有一條大而明亮,紅色在上面的光譜色帶,平行於地平線,位於太陽下方46°的空中,比我們經常可以看到的22°暈距離要大一倍——22°暈是在太陽周圍22°範圍內形成的光暈,也是大氣中懸浮的大量六邊形冰晶折射陽光形成的,內緣為紅色,外緣為藍色,一年中可能觀察到22°暈的時間可以有100天,民間甚至認為22°暈是風暴來臨前的徵兆之一。

下面是環地平弧,上面是22°暈

然而環地平弧只出現在捲雲中,很多時候只能看到碎片化的彩色羽狀雲彩,就像斯科特拍到的那樣。即使如此,人們要看到它也極為不易,因為環地平弧的出現需要極為苛刻的條件。

2003年,加拿大新不倫瑞克省弗雷德里克頓附近

首先是需要在高空出現捲雲,捲雲中還需要有足夠數量的板狀冰晶;

二是太陽的入射角要在58°以上;

台灣宜良出現的火彩紅

三是只在接近正午的時候出現;

四是北緯和南緯55°以上的地區都看不到這種神奇的現象——一年中任意時刻這些地方太陽的入射角都不可能達到58°;

出現在鄭州的火彩紅

五是即使能看到的地方,一年中可能出現環地平弧的時間也有限定:

英國倫敦從5月中旬到7月下旬,一共有140個小時可能看到;美國洛杉磯位於北緯34°線,則從3月下旬至9月下旬,有670小時可能看到;日本東京、韓國首爾、中國江蘇、河南鄭州、陝西西安大致也在這條線上,而上海、武漢、成都在更低的緯度,則有更多的時間可以看到。

環地平弧可以延伸到很大的天空範圍,以至於有時候都像是天空本身的顏色,而不像是冰晶折射的光暈。

其實不光是太陽,月亮也會產生環地平弧,只是更為罕見,因為必須是在明亮的滿月,或接近滿月時才會發生,22°暈也是如此。下圖中圓形是22°月暈,右下是46°月暈,下面才是月光產生的環地平弧。

還有一種與此類似的現象,叫做環天頂弧(circumzenithal arc),是陽光以低於32°的角度入射雲層中水平冰晶的水平面,從垂直面離開時出現的現象,顏色和環地平弧剛好相反,內側是藍色,外側是紅色,是一道不超過四分之一圓周的弧線,出現在太陽上方46°的地方,被稱為天空的微笑。

陽光以22°角入射時形成的環天頂弧最為明亮,其長度可達22°,寬度為3°。

目前正是觀察環地平弧的最好時節,在中國絕大部分地區都有機會看到,只是需要你時常仰望天空,不要總埋頭關註腳下。尤其是五六千米以上的高空出現白色的捲雲時,你就更要準備好相機或手機細心觀察了,說不定也能拍到一張神奇美妙,絢爛多彩的罕見環地平弧照片呢。

當然你要是拍不到也不要心灰意冷,你可以簡單地用一個裝滿水的圓柱形玻璃杯,放在桌子邊緣模擬環地平弧和環天頂弧,自己製造火彩虹。當你用光線分別從杯子側面以超過58°角,或水面以低於32°射入時,就可能在後面的牆壁上,或下面的地板上,觀察到這兩個神奇的現象。

還等什麼呢?馬上去試試吧,記得把實驗的圖片發上來,讓朋友們一起來欣賞你的傑作哦。

責任編輯: 夏雨荷  來源:徐德文科學頻道 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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