你是否在天空中看到过一圈或几圈的彩色光环?它们是圆形的彩虹吗?可能是,但也可能是日晕、日华或佛光。这些美丽的大气光学奇观,你都认识吗?
下面展示了它们的正面照片,试试看你能不能分清它们~
【答案】
日华、日晕
佛光、彩虹
彩虹、日晕、日华和佛光,乍一看都是阳光在大气中发生色散后进入人眼而形成的彩色光环,但仔细看会发现它们在形态上就有区别,而且形成原理也是不一样的。
今天的文章将围绕这四种大气光学奇观,介绍以下问题:
如何区分虹、晕、日华和佛光?
这些奇观分别是怎么形成的?
它们和天气有什么关系?
01 如何区分虹、晕、华和佛光
先来介绍长得最相似的虹和晕,它们都是光线经过折射和反射后形成的现象。
①虹(rainbow)
虹,是太阳光经过大气中的水滴(雨滴或雾滴)的折射和反射后,形成的外红内紫的光环。
有时在虹的外侧还能看到第二道虹,光彩比第一道虹稍淡,色序是外紫内红,这就是副虹或霓。霓和虹的区别在于光线在水滴里多产生了一次内反射,所以我们最终看到霓的光弧色带就和虹正好相反。
完整的彩虹其实是一个圆环,但为什么我们看到的彩虹通常是半弧形的呢?
这是因为地平线挡住了它的下半部分。如果想看到完整的彩虹,就要站得更高。太阳高度也会影响人看到彩虹弧度的多少,太阳高度越低,彩虹的底部越高,人能看到的彩虹也就越完整。
②晕(halo)
日晕和彩虹其实很好区分,彩虹在太阳对面的空中,需要背对着太阳观察,而日晕分布在太阳四周,所以往往很难直视。除了有日晕,月亮周围也可以形成月晕。
晕通常出现在离地面6~8千米的卷层云上。卷层云薄而均匀,由大量冰晶构成,当光线穿过云层,被其中的冰晶折射和反射后,就会在太阳或月亮周围出现一个或一个以上、内红外紫的彩色光环,有时还会出现一些彩色或白色的光斑和光弧,这些光环、光斑和光弧统称为晕。
晕的形状,主要取决冰晶的形状、大小、排列方式以及光的入射角度。
我们最常见到的是22°晕(22°为视半径,即观测者的视线从日月到光环间的夹角是22°),它是光线经过六角柱状冰晶两次折射后色散形成的。
日华和佛光常常是一圈圈的彩色光环,它们的形成更为复杂,是光线经过衍射、散射等过程产生的。
③华(corana)
当太阳光或月光