霧(wu)虹(hong)是一(yi)種類似(si)于彩虹(hong)的(de)(de)天氣現象(xiang),太陽光經由(you)水分(fen)子(zi)反射和折射后形成。霧(wu)虹(hong)沒(mei)有顏色(se),顯示為白(bai)色(se),因(yin)此有時(shi)被稱為“白(bai)色(se)的(de)(de)彩虹(hong)”。霧(wu)虹(hong)與光環(huan)也不(bu)相同,光環(huan)是由(you)于衍射形成多重暗淡的(de)(de)彩色(se)環(huan),霧(wu)虹(hong)完全是白(bai)色(se)。
顏色(se)緣(yuan)由:霧虹沒有顏色(se)的(de)原因(yin)是(shi)水(shui)滴非常小(小于0.05毫米(mi)),以至(zhi)于量子力學(xue)中(zhong)的(de)光波長(chang)變得很重要,蓋(gai)住(zhu)了(le)顏色(se)。彩虹的(de)水(shui)滴相對較(jiao)大,就像反射太陽的(de)小棱鏡,因(yin)此會產生顏色(se)。
由于日、月光線在空氣分子或(huo)懸浮滴(di)粒上折射(she)、反(fan)射(she)、散射(she)或(huo)衍射(she)而產(chan)生的各種(zhong)天氣現(xian)象。如虹、暈、華、峨嵋(mei)寶光、霞、海市蜃景(jing)、曙暮光和(he)極光等。
虹(hong)(hong)日、月(yue)光經云(yun)滴或(huo)(huo)霧滴發(fa)生(sheng)折射(she)(she)和反(fan)射(she)(she)而(er)形(xing)成的(de)(de)彩(cai)色(se)(se)大(da)(da)弧。常出(chu)(chu)現于日、月(yue)相反(fan)的(de)(de)方(fang)向(xiang)。但月(yue)虹(hong)(hong)或(huo)(huo)霧虹(hong)(hong)的(de)(de)色(se)(se)彩(cai)不很明顯。在云(yun)霧滴中(zhong)光線發(fa)生(sheng)一(yi)(yi)次(ci)內反(fan)射(she)(she)兩(liang)次(ci)折射(she)(she)所形(xing)成的(de)(de)虹(hong)(hong),稱為主(zhu)(zhu)虹(hong)(hong)。主(zhu)(zhu)虹(hong)(hong)的(de)(de)彩(cai)弧外側呈紅色(se)(se),內側呈紫色(se)(se),外側角半徑約(yue)為42°。在虹(hong)(hong)的(de)(de)外側,有時可見(jian)另一(yi)(yi)同心大(da)(da)光弧,色(se)(se)帶排列與虹(hong)(hong)相反(fan),內側角半徑約(yue)為50°,光彩(cai)也較暗淡,稱為霓(ni)(或(huo)(huo)副(fu)虹(hong)(hong))。它是光線在云(yun)霧滴中(zhong)發(fa)生(sheng)兩(liang)次(ci)內反(fan)射(she)(she)、兩(liang)次(ci)折射(she)(she)而(er)形(xing)成。虹(hong)(hong)和霓(ni)在地面(mian)上(shang)看,一(yi)(yi)般最多只能看到半個圓弧,但若在山(shan)頂或(huo)(huo)自由(you)大(da)(da)氣中(zhong)觀測,則有時可觀測到幾乎整(zheng)個圓弧。早在公元7世(shi)紀,中(zhong)國(guo)唐代孔穎達(da)(574~648)就曾提出(chu)(chu)“日照雨滴則虹(hong)(hong)生(sheng)”的(de)(de)正確觀點。但直(zhi)到1637年(nian)才由(you)法國(guo)R.笛(di)卡兒指(zhi)出(chu)(chu):水滴對不同波長的(de)(de)光線的(de)(de)折射(she)(she)率的(de)(de)差(cha)異(yi)是造成虹(hong)(hong)彩(cai)的(de)(de)原(yuan)因。
暈(yun)日(ri)(ri)(ri)、月(yue)光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)通(tong)過云中冰晶發生折射(she)或(和)反(fan)射(she)而產生的(de)(de)(de)(de)位于日(ri)(ri)(ri)、月(yue)周圍的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)、光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu)、光(guang)(guang)(guang)弧(hu)、光(guang)(guang)(guang)點的(de)(de)(de)(de)總稱(cheng)。最(zui)常(chang)見(jian)的(de)(de)(de)(de)暈(yun)是(shi)角(jiao)半徑(jing)為22°的(de)(de)(de)(de)暈(yun),是(shi)由光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)通(tong)過六角(jiao)柱(zhu)(zhu)狀(zhuang)冰晶上(shang)(shang)相互交成(cheng)(cheng)60°的(de)(de)(de)(de)兩個側(ce)面而產生折射(she)所形成(cheng)(cheng),其光(guang)(guang)(guang)路的(de)(de)(de)(de)最(zui)小偏向角(jiao)為22°,即折射(she)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大強(qiang)度,正好(hao)在距光(guang)(guang)(guang)源為22°處。暈(yun)多出現在卷(juan)層云或卷(juan)云上(shang)(shang),有(you)時(shi)光(guang)(guang)(guang)圈(quan)不全(quan)。月(yue)暈(yun)多白(bai)色。日(ri)(ri)(ri)暈(yun)色彩排列內(nei)(nei)紅(hong)外(wai)紫,內(nei)(nei)側(ce)最(zui)亮,具有(you)相當明顯的(de)(de)(de)(de)邊界,愈(yu)往外(wai)亮度愈(yu)弱(ruo)。角(jiao)半徑(jing)為46°的(de)(de)(de)(de)暈(yun)較少(shao)見(jian)到,產生這種暈(yun)時(shi),日(ri)(ri)(ri)、月(yue)光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)需通(tong)過六角(jiao)柱(zhu)(zhu)狀(zhuang)冰晶上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個側(ce)面及一(yi)個底面,如(ru)圖。早晚太(tai)陽高度角(jiao)甚(shen)低時(shi),有(you)時(shi)可見(jian)一(yi)條白(bai)色光(guang)(guang)(guang)柱(zhu)(zhu),直貫太(tai)陽,稱(cheng)為日(ri)(ri)(ri)柱(zhu)(zhu)。它與假日(ri)(ri)(ri)環(huan)、日(ri)(ri)(ri)珥、假日(ri)(ri)(ri)、反(fan)日(ri)(ri)(ri)、日(ri)(ri)(ri)角(jiao)等都屬日(ri)(ri)(ri)暈(yun)的(de)(de)(de)(de)范疇。暈(yun)的(de)(de)(de)(de)出現常(chang)是(shi)天氣將要變(bian)化的(de)(de)(de)(de)一(yi)種預兆,許(xu)多古代的(de)(de)(de)(de)天氣諺語和暈(yun)象有(you)關,如(ru)“日(ri)(ri)(ri)暈(yun)三更雨,月(yue)暈(yun)午時(shi)風”等。
華(hua)日(ri)、月(yue)光線通過(guo)云滴或小冰晶時(shi)(shi),由(you)衍射作(zuo)用而形成的(de)緊密圍(wei)于(yu)日(ri)、月(yue)光輪外的(de)彩(cai)色光象。通常出現(xian)于(yu)高積(ji)云上,有(you)(you)時(shi)(shi)出現(xian)在卷積(ji)云、層積(ji)云上。色彩(cai)內側微藍色、外側褐紅色,有(you)(you)時(shi)(shi)可能有(you)(you)好(hao)幾重。華(hua)的(de)大小決定于(yu)云滴的(de)大小,它的(de)半徑(jing)反比(bi)例于(yu)水(shui)滴或冰晶的(de)尺(chi)度。華(hua)的(de)角半徑(jing)一(yi)般(ban)在1°~5°之間,最大可達十幾度。它的(de)大小變化可預示云的(de)結構和天氣變化的(de)趨勢。天氣諺語中就有(you)(you)“大華(hua)晴,小華(hua)雨”的(de)說(shuo)法。
峨嵋寶光日(ri)(月)光從觀測者后面投射(she)到前方(fang)云幕(mu)或(huo)霧幕(mu)上(shang),因受云霧滴的衍(yan)射(she)而產生的彩環(huan)。觀測者的頭部或(huo)人影(ying)可見于彩環(huan)之(zhi)中(zhong)。由于在(zai)四川峨嵋山最(zui)常見,因而得名。在(zai)其(qi)他山地(di)或(huo)飛機航(hang)行于云上(shang)時,有時也可見到這種現(xian)象。
霞(xia)清晨(chen)或傍晚,在太(tai)陽附近或太(tai)陽相(xiang)對一側(ce)的(de)天(tian)空或云層上出(chu)(chu)現的(de)色彩現象。它(ta)是由(you)陽光(guang)(guang)透過(guo)氣(qi)層時(shi)受空氣(qi)分(fen)子及大氣(qi)中(zhong)的(de)塵埃、水汽(qi)等(deng)的(de)選擇性散射,余下較(jiao)長波長的(de)日光(guang)(guang)所(suo)形(xing)成。因為波長較(jiao)短(duan)的(de)藍紫光(guang)(guang)大多已被散射掉,所(suo)以霞(xia)光(guang)(guang)多數以紅光(guang)(guang)占優勢(shi)。晴(qing)空出(chu)(chu)現的(de)霞(xia)是散射霞(xia);有云時(shi)出(chu)(chu)現的(de)霞(xia)是通過(guo)大氣(qi)的(de)剩余日光(guang)(guang)在其上反射而成,稱為反射霞(xia)。霞(xia)有預示天(tian)氣(qi)的(de)作(zuo)用,如(ru)天(tian)氣(qi)諺語中(zhong)有“朝霞(xia)不出(chu)(chu)門(men),晚霞(xia)行(xing)千里”等(deng)。
海市蜃景(蜃樓)來自(zi)遠(yuan)處物(wu)(wu)體(ti)的光線,經反常(chang)密度分布(bu)的空氣(qi)層,發(fa)(fa)生顯(xian)著折射(或同(tong)時有(you)全反射)時,使遠(yuan)處景物(wu)(wu)發(fa)(fa)生位置、形狀、大小的變化和晃(huang)動等的奇異幻景。比(bi)實(shi)物(wu)(wu)高的稱上蜃,比(bi)實(shi)物(wu)(wu)低的稱下蜃。常(chang)發(fa)(fa)生在(zai)海邊或沙漠(mo)地(di)區,故有(you)“海市”之稱。
極光(guang)高(gao)緯度(du)夜空中(zhong)出(chu)現的射線(xian)、弧、帶、帷幕或冠冕狀絢(xuan)麗彩(cai)色的光(guang)象。常具有動態。系太陽(yang)發出(chu)的高(gao)速帶電(dian)粒子(zi),因受(shou)地(di)球(qiu)磁(ci)場(chang)作用而(er)折向高(gao)緯地(di)區,激發了高(gao)層(ceng)大氣(qi)分子(zi)或原子(zi)而(er)形(xing)成。中(zhong)緯地(di)區亦(yi)可偶見。其亮(liang)度(du)一般如(ru)滿月(yue)夜的云,常帶紅、綠(lv)等色彩(cai)。
1、霧虹沒有顏(yan)色的原因是水滴非常小(小于0.05毫米),以至于量(liang)子力學中的光波(bo)長變得(de)很(hen)重要,蓋住了顏(yan)色。
2、霧虹與彩(cai)虹相(xiang)似(si),都是由水滴反射太陽光形成的奇景(jing)。
3、霧虹沒(mei)有顏色,顯示為白色。
1、霧虹(hong)(hong)和(he)彩虹(hong)(hong)的觀測方(fang)向一致。
2、太陽需在觀測者頭部(bu)后方,并且太陽需貼近或低于地平面(mian)。
3、同時(shi)在觀測方向,即(ji)遠離太(tai)陽方向,需形成霧。
攝(she)影師亞歷(li)克(ke)斯·圖多麗卡在西班牙加那(nei)利群島(dao)拍(pai)攝(she)到了霧(wu)虹(hong)景觀,霧(wu)虹(hong)看起來就像是《山大王的殿堂(tang)》中(zhong)神奇的大廳,但你只要(yao)一融入其中(zhong),濃霧(wu)就會在你面(mian)前消散(san)。
圖多麗卡(ka)在(zai)穆(mu)查(cha)丘斯(si)羅克天(tian)文臺的(de)牛頓(dun)望遠鏡(jing)附(fu)近(jin)拍(pai)攝(she)到這壯美的(de)景(jing)觀(guan)。他說一天(tian)早(zao)上,觀(guan)測(ce)完星空的(de)我已非常疲憊,但我還是打算在(zai)天(tian)文學家住處附(fu)近(jin)看(kan)日出(chu)。為了拍(pai)攝(she)到更完美的(de)照片(pian),我爬了半個小(xiao)時的(de)山路(lu),到達到了山頂,然(ran)后(hou)我就看(kan)到了壯觀(guan)的(de)霧虹,我就知道(dao)自(zi)己沒有白白等待。
霧虹與彩(cai)虹相似,都是由(you)水滴反射太陽光(guang)形成的(de)奇(qi)景(jing)。這(zhe)種罕見的(de)景(jing)觀通(tong)常出現在丘陵,山區和(he)冷海霧中。圖多(duo)麗卡(ka)說當時的(de)條件正符(fu)合出現奇(qi)景(jing)的(de)光(guang)學現象。我很幸運(yun)可以看到壯觀的(de)霧虹。這(zhe)種奇(qi)景(jing)只能維(wei)持幾分鐘,我必(bi)需(xu)快速的(de)按動快門(men)。