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環天頂弧(hu)（英語(yu)：circumzenithal arc或(huo)circumzenith arc，縮(suo)寫：CZA）或(huo)稱布拉(la)維弧(hu)（Bravais'arc），是(shi)一(yi)種在(zai)外觀上類似彩(cai)虹的光(guang)學現象；但(dan)它的形成(cheng)是(shi)太陽(yang)光(guang)從水平方向通過冰(bing)晶（一(yi)般位(wei)于(yu)卷云內）后(hou)折射而(er)形成(cheng)，而(er)非雨滴。一(yi)般稱之為“倒掛彩(cai)虹”或(huo)“天空(kong)的微笑”。

概要

環(huan)天(tian)(tian)頂(ding)弧形成(cheng)于和(he)(he)太(tai)陽(yang)同一側(ce)的(de)(de)天(tian)(tian)空，并且以不超(chao)過(guo)四分(fen)之一圓周的(de)(de)長(chang)度環(huan)繞天(tian)(tian)頂(ding)。它(ta)的(de)(de)最(zui)內側(ce)顏色(se)是(shi)藍色(se)，最(zui)外側(ce)則是(shi)紅色(se)，排列順序與彩(cai)虹相(xiang)反(fan)。環(huan)天(tian)(tian)頂(ding)弧是(shi)其中一個(ge)最(zui)明亮(liang)和(he)(he)最(zui)多種顏色(se)的(de)(de)暈。它(ta)的(de)(de)顏色(se)比(bi)彩(cai)虹單純，這是(shi)因(yin)為(wei)在(zai)形成(cheng)過(guo)程中重疊(die)的(de)(de)顏色(se)較少。而它(ta)給(gei)人的(de)(de)第一印象就是(shi)上下(xia)顛倒的(de)(de)彩(cai)虹。

環(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)曾經被稱(cheng)為“天(tian)空的(de)微(wei)笑”。因為它的(de)形成位置相(xiang)當高，很(hen)少被人(ren)注意(yi)到，但實際上(shang)它是(shi)相(xiang)對較常(chang)見的(de)大氣光學(xue)現(xian)象。產(chan)生幻(huan)日的(de)卷云也可以在天(tian)頂(ding)附(fu)近(jin)產(chan)生環(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)，通常(chang)發(fa)生于太陽在天(tian)空角度較低時。

形(xing)成環(huan)天(tian)頂(ding)弧的(de)(de)(de)太陽(yang)光(guang)會從(cong)(cong)冰晶的(de)(de)(de)平坦頂(ding)面(mian)進入(ru)，從(cong)(cong)其中一個(ge)棱(leng)鏡(jing)面(mian)射出。幾乎平行的(de)(de)(de)太陽(yang)光(guang)經過角度90°的(de)(de)(de)棱(leng)鏡(jing)折射后(hou)將是(shi)寬色(se)分離(li)和較單純的(de)(de)(de)顏色(se)。環(huan)天(tian)頂(ding)弧只能在太陽(yang)的(de)(de)(de)仰角低(di)于32.2°時形(xing)成。當(dang)太陽(yang)的(de)(de)(de)仰角在22°時的(de)(de)(de)環(huan)天(tian)頂(ding)弧最(zui)明亮，因為這(zhe)時的(de)(de)(de)太陽(yang)光(guang)進入(ru)和離(li)開冰晶時的(de)(de)(de)偏向角最(zui)小；這(zhe)時形(xing)成的(de)(de)(de)環(huan)天(tian)頂(ding)弧長(chang)度22°，寬度3°。環(huan)天(tian)頂(ding)弧的(de)(de)(de)長(chang)度因為太陽(yang)仰角的(de)(de)(de)不同而在32.2°和0°之間變(bian)化，并且(qie)在這(zhe)兩個(ge)極值的(de)(de)(de)環(huan)天(tian)頂(ding)弧亮度會非(fei)常(chang)微弱。當(dang)太陽(yang)的(de)(de)(de)仰角高于32.2°，光(guang)線會從(cong)(cong)冰晶的(de)(de)(de)底部離(li)開，會形(xing)成幾乎只有單色(se)的(de)(de)(de)幻(huan)日(ri)環(huan)。

“環(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)”（Circumzenithal Arc）形(xing)成于(yu)和太陽同一(yi)側的(de)天(tian)空，并且以(yi)不超過四分之一(yi)圓周的(de)長度(du)環(huan)(huan)繞天(tian)頂(ding)。當天(tian)晴云淡，陽光以(yi)一(yi)定的(de)角度(du)，照射(she)(she)在(zai)高空云層(ceng)中(zhong)的(de)細小冰(bing)(bing)晶(jing)(jing)上形(xing)成折射(she)(she)，才會出(chu)現這個現象(xiang)。同時(shi)，云層(ceng)中(zhong)的(de)冰(bing)(bing)晶(jing)(jing)表面一(yi)定得是彎(wan)曲(qu)的(de)，而(er)且顆粒比鹽粒還要小。當太陽處于(yu)云層(ceng)下方，日(ri)光與冰(bing)(bing)晶(jing)(jing)扁平面相接觸時(shi)，光線在(zai)每個晶(jing)(jing)體內都(dou)發生了彎(wan)曲(qu)，就會折射(she)(she)出(chu)彩虹(hong)特(te)有的(de)七色光譜(pu)。由于(yu)卷云所(suo)含的(de)冰(bing)(bing)晶(jing)(jing)粒子不斷移(yi)動位置，因此環(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)現象(xiang)出(chu)現的(de)時(shi)間非(fei)常短(duan)暫。

參見

環地平弧

日承對弧