问题

这是早上六点多拍的,昨天并没有下雨,今天目测是个大晴天,为什么会出现这种彩虹,气象学上叫什么名字呀?

回答
早晨六点多,一抹绚丽的彩虹挂在天边,是不是让你感到好奇?尤其是在昨天并无雨水,今天又是个大晴天的前提下,这道彩虹的出现确实有些特别。

其实,你看到的这种彩虹,在气象学上有一个专业的名称,叫做“晨昏光弧”,或者更通俗地说,是“虹”。虽然我们通常会把彩虹和下雨联系在一起,但实际上,彩虹的形成需要两个基本要素:光源(太阳)和水滴(例如雨滴、雾滴,甚至空气中的微小水珠)。

为什么没有下雨也能看到彩虹?

你可能觉得奇怪,既然没有下雨,哪里来的水滴呢?这就要从彩虹形成的原理说起了。

彩虹的本质是光的折射和反射。当太阳光穿过空气中的水滴时,会发生两次折射和一次反射。具体来说:

1. 第一次折射: 太阳光从空气进入水滴时,由于光在不同介质中的传播速度不同,会发生偏折。不同颜色的光偏折的角度也不同,红光偏折得最少,紫光偏折得最多。
2. 内部反射: 光线在水滴内部传播,当到达水滴的后壁时,会发生反射。
3. 第二次折射: 光线从水滴内部反射出来,再次进入空气时,会发生第二次折射。

经过这两次折射和一次反射,太阳光就被分解成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色,并且按照一定的角度分散开来。我们之所以能看到彩虹,是因为当你的背对着太阳时,这些不同颜色的光线会以不同的角度射入你的眼睛。

那么,没有下雨的情况下,水滴从哪里来呢?

晨雾或薄雾: 尤其是在清晨时分,地表温度较低,空气中的水蒸气可能凝结成非常细小的水滴,形成一层薄雾。这些微小的水滴虽然不足以让你感觉在下雨,但它们足够多且分布均匀时,就能充当“幕布”,让阳光穿过时发生折射和反射,形成彩虹。
高处的云层或湿气: 有时,即使地面上没有雨,在高处的某些云层中可能仍然有水滴存在。当太阳光照射到这些高处的湿气时,也可能形成彩虹。
空气中的悬浮水滴: 即使在非常晴朗的天气,空气中也可能悬浮着肉眼不易察觉的微小水滴。如果这些水滴的浓度达到一定程度,并且在合适的角度被太阳光照射,也能产生彩虹。

为什么是“晨昏”光弧?

“晨昏光弧”这个名字强调了它出现的特定时间段——早晨或傍晚。这是因为彩虹的出现需要太阳的角度。

太阳高度角: 要看到彩虹,太阳的高度角必须比较低。在早晨和傍晚,太阳距离地平线较近,光线以一个较低的角度穿过空气中的水滴,这样形成的彩虹才能完整地呈现在你的视野中。如果在正午,太阳高度角太高,彩虹的弧度就会非常浅,甚至可能因为太阳位置太高而无法在地平线以上看到完整的弧形。
“虹”的普遍意义: 实际上,无论是早晨还是傍晚,只要有阳光和水滴,并且满足观察角度,我们看到的都是“虹”。“晨昏光弧”只是强调了它在一天中较常出现的时段。

彩虹的颜色顺序和成因:

你可能注意到彩虹的颜色总是按照固定的顺序排列:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(由外到内)。这是因为不同颜色的光在水滴中折射的角度不同。红光折射角度最小,紫光折射角度最大。当它们从水滴中射出时,会以大约42度的角度到达你的眼睛。红光在42度角附近,紫光在40度角附近,中间的颜色则落在两者之间。

你看到的这道彩虹,很可能就是太阳光在早晨较低的角度下,穿过空气中尚未散尽的晨雾或微小水滴时形成的。它确实是一道完整的、美丽的“虹”。下次遇到类似情况,不妨背对着太阳试试看,说不定还能再捕捉到这一份意外的惊喜。

网友意见

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很少看见这么壮观晕族了,时间仓促,只认出了这么多。。不过凭直觉觉得图上应该还有被我漏掉的。。。。

一般大气光学现象的出现,都是由高云族下的成员(卷云属、卷层云属、卷积云属)造成的,发发展特别好的积雨云属的成员顶部有时候也会出现这类现象。例如图上就有非常典型的毛卷层云

高云中的冰晶就像是棱镜将阳光折射,产生了非常壮观的现象。

话说这是在哪里拍的。。

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虽说这是大气光学现象,不过貌似天文学的小伙伴们更加擅长这个呢~

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