倒挂彩虹是什么


“天空的微笑”,真是让人醉了。

今天(2014年12月30日/周二)一大早,网友@乱报天气曹喵喵就发了微博:海淀出现环天顶弧啦!

哇塞,这个“微笑彩虹”真是美美哒~

围观看热闹可不是蝌蚪君的一贯作风,于是,高能的科普帖来了——

究竟什么是环天顶弧?

“环天顶弧”(circumzenithal arc)是气象学中一种稀有现象,因为它的形成位置相当高,很少被人注意到,常被称之为“倒挂彩虹”或“天空的微笑”, 它形成于和太阳同一侧的天空,并且以不超过四分之一圆周的长度环绕天顶。

环天顶弧是怎么形成的?

天空晴朗,云层非常少,同时阳光还得以一定的角度照射在距离地面6100米-7625米的云层中的细小的冰晶上形成折射。同时,云层中的冰晶表面一定得是弯曲的,且颗粒比盐粒还要小。

当太阳身处天空下方,日光与冰晶扁平面相接触时,光线在每个晶体内都发生了弯曲,折射出包括红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛蓝、蓝紫色等彩虹特有的七色光谱。

由于卷云所含的冰晶粒子不断移动位置,因此环天顶弧现象出现的时间非常短暂。

具体过程分解是这样:

形成环天顶弧的太阳光会从冰晶的平坦顶面进入,从其中一个棱镜面射出。几乎平行的太阳光经过角度90°的棱镜折射后将是宽色分离和较单纯的颜色。环天顶弧只能在太阳的仰角低于32.2°时形成。当太阳的仰角在22°时的环天顶弧最明亮,因为这时的太阳光进入和离开冰晶时的偏向角最小;这时形成的环天顶弧长度22°,宽度3°。环天顶弧的长度因为太阳仰角的不同而在32.2°和0°之间变化,并且在这两个极值的环天顶弧亮度会非常微弱。当太阳的仰角高于32.2°,光线会从冰晶的底部离开,会形成几乎只有单色的幻日环。

环天顶弧和彩虹有嘛不同?

☆ 原理不同:这种现象与雨滴在阳光的反射下产生的普通彩虹不同,环天顶弧是高空的薄卷云中,通过比扁平的盐结晶更小的六面体冰结晶反射形成的。卷云是高云的一种,是对流层中最高的云。

☆ 颜色不同:环天顶弧颜色比彩虹单纯,这是因为在形成过程中重叠的颜色较少。而且与彩虹的光谱相反,从下往上是由红色到紫色的顺序排列的。

☆位置不同:在极为寒冷的极地地区环天顶弧比彩虹更常见。

以下就是造型各异的环天顶弧——

2007年1月摄于美国北达科他州大福克斯。

2012年10月27日,摄于美国马萨诸塞州塞勒姆的环天顶弧。影像中同时可见太阳上侧弧(Supralateral arc)、彩晕弧(Parry arc)和上正切晕弧(Upper tangent arc)。

日本石川县上空曾出现倒挂的双重彩虹。

2014年8月,43岁的网络设计师伊安·布鲁克斯在英国黑谭拍摄到的倒挂彩虹。

“环天顶弧”在极为寒冷的远北地区比较常见,但在气候较为温和的地区十分罕见。近年来,在中国各地区也时有出现。

2013年7月3日中午,在山西太原艳阳高照的天空中出现了倒挂彩虹。

2014年6月2日清晨6点20分,在中国大兴安岭南麓内蒙古扎兰屯市柴河上空出现的“环天顶弧”。

2014年7月11日午后,很多人看到的七彩云,实为环天顶弧和环地平弧。

2014年8月4日18时左右,重庆网友在渝北回兴拍到的“倒挂彩虹”。

2014年8月17日13:00,网友@xun9983合群 在珠海拍到倒挂彩虹。

等下,还没结束呢~要是光讲讲环天顶弧哪能尽兴,蝌蚪君亮出了大招——史上最全的“弧弧奇观”。请看下图↓

图中标注了不同的位置和高度可能会出现的气象现象。

妈妈也不用担心我的学习了!如此神图赶紧转发&收藏吧~

如果还有心情,可以戳相关链接>>>>“云洞”奇观是怎么形成的?

更多科学趣闻,不妨订阅【蝌蚪五线谱】~


免责声明
    以上文章转载自互联网,文章内容仅供参考,不构成建议,也不代表百科学社赞同其观点。如有侵权请联系755934052@qq.com,提供原文链接地址以及资料原创证明,本站将会立即删除

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请通知我们,一经查实,本站将立刻删除。