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環天頂弧（英語：circumzenithal arc或(huo)circumzenith arc，縮寫：CZA）或(huo)稱布(bu)拉維弧（Bravais'arc），是一種在外觀上類似彩(cai)虹的(de)光學(xue)現象；但它的(de)形成是太陽(yang)光從水平方向通過冰晶（一般位于卷云(yun)內）后(hou)折(zhe)射而形成，而非雨滴。一般稱之為“倒(dao)掛彩(cai)虹”或(huo)“天空的(de)微笑(xiao)”。

概要

環(huan)(huan)天(tian)頂弧(hu)(hu)形成于和太陽同一(yi)側(ce)(ce)(ce)的(de)(de)天(tian)空，并且以(yi)不超過四分之(zhi)一(yi)圓(yuan)周的(de)(de)長度環(huan)(huan)繞天(tian)頂。它(ta)的(de)(de)最內側(ce)(ce)(ce)顏色(se)是藍(lan)色(se)，最外側(ce)(ce)(ce)則(ze)是紅色(se)，排列(lie)順序與彩虹相反。環(huan)(huan)天(tian)頂弧(hu)(hu)是其中一(yi)個最明亮和最多種顏色(se)的(de)(de)暈。它(ta)的(de)(de)顏色(se)比彩虹單純(chun)，這是因為在形成過程(cheng)中重(zhong)疊的(de)(de)顏色(se)較少。而它(ta)給人的(de)(de)第(di)一(yi)印象就是上下顛倒的(de)(de)彩虹。

環天(tian)頂(ding)弧曾經被稱為“天(tian)空的(de)微笑(xiao)”。因(yin)為它的(de)形成位置相當(dang)高(gao)，很(hen)少被人注(zhu)意到，但(dan)實(shi)際上它是(shi)相對較(jiao)常見的(de)大氣光學現象(xiang)。產生幻日的(de)卷云也可(ke)以在天(tian)頂(ding)附近產生環天(tian)頂(ding)弧，通常發(fa)生于太陽在天(tian)空角度較(jiao)低時。

形成(cheng)環(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光會從(cong)冰晶的(de)(de)(de)(de)平(ping)坦頂(ding)面進(jin)入，從(cong)其中(zhong)一個棱(leng)鏡面射出(chu)。幾(ji)乎平(ping)行的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光經(jing)過角(jiao)度(du)90°的(de)(de)(de)(de)棱(leng)鏡折射后將(jiang)是寬色(se)(se)分離和較單純的(de)(de)(de)(de)顏色(se)(se)。環(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)只能在(zai)(zai)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)仰(yang)角(jiao)低于(yu)32.2°時(shi)形成(cheng)。當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)仰(yang)角(jiao)在(zai)(zai)22°時(shi)的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)最明亮，因為這時(shi)的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光進(jin)入和離開冰晶時(shi)的(de)(de)(de)(de)偏向(xiang)角(jiao)最小；這時(shi)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)長度(du)22°，寬度(du)3°。環(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)長度(du)因為太(tai)(tai)(tai)陽(yang)仰(yang)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)不同而在(zai)(zai)32.2°和0°之間(jian)變(bian)化(hua)，并且(qie)在(zai)(zai)這兩個極(ji)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧(hu)亮度(du)會非常微弱。當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)仰(yang)角(jiao)高于(yu)32.2°，光線會從(cong)冰晶的(de)(de)(de)(de)底部離開，會形成(cheng)幾(ji)乎只有(you)單色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)幻日環(huan)(huan)。

“環(huan)天(tian)頂弧”（Circumzenithal Arc）形成于(yu)(yu)和太(tai)陽(yang)(yang)同一(yi)(yi)側的(de)(de)天(tian)空，并(bing)且(qie)以不(bu)超(chao)過四分(fen)之一(yi)(yi)圓(yuan)周的(de)(de)長(chang)度環(huan)繞天(tian)頂。當天(tian)晴(qing)云(yun)(yun)淡(dan)，陽(yang)(yang)光(guang)(guang)以一(yi)(yi)定的(de)(de)角度，照(zhao)射(she)在(zai)高(gao)空云(yun)(yun)層中(zhong)的(de)(de)細小冰晶(jing)上形成折射(she)，才會(hui)出(chu)現(xian)(xian)這個(ge)現(xian)(xian)象(xiang)。同時(shi)，云(yun)(yun)層中(zhong)的(de)(de)冰晶(jing)表面(mian)一(yi)(yi)定得是彎曲的(de)(de)，而且(qie)顆粒(li)比(bi)鹽(yan)粒(li)還要小。當太(tai)陽(yang)(yang)處(chu)于(yu)(yu)云(yun)(yun)層下方，日光(guang)(guang)與冰晶(jing)扁平(ping)面(mian)相接觸時(shi)，光(guang)(guang)線在(zai)每個(ge)晶(jing)體內都(dou)發生了彎曲，就(jiu)會(hui)折射(she)出(chu)彩虹(hong)特(te)有(you)的(de)(de)七色光(guang)(guang)譜。由(you)于(yu)(yu)卷云(yun)(yun)所含(han)的(de)(de)冰晶(jing)粒(li)子不(bu)斷移動位置，因此環(huan)天(tian)頂弧現(xian)(xian)象(xiang)出(chu)現(xian)(xian)的(de)(de)時(shi)間非(fei)常(chang)短暫。

參見

環地平弧

日承對弧