環天(tian)頂弧(hu)(英語(yu):circumzenithal arc或(huo)circumzenith arc,縮寫:CZA)或(huo)稱布拉維弧(hu)(Bravais'arc),是(shi)一種在外觀(guan)上類似彩虹(hong)的(de)光學現(xian)象;但它的(de)形(xing)(xing)成是(shi)太(tai)陽光從水平(ping)方向通(tong)過冰晶(一般(ban)位于卷云(yun)內)后折射而(er)形(xing)(xing)成,而(er)非雨滴(di)。一般(ban)稱之為“倒掛彩虹(hong)”或(huo)“天(tian)空的(de)微笑”。
環(huan)(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧形(xing)(xing)成于和(he)太陽同一側的(de)天(tian)空,并且(qie)以不超(chao)過(guo)四分之(zhi)一圓周(zhou)的(de)長度環(huan)(huan)(huan)繞(rao)天(tian)頂(ding)。它的(de)最內側顏色(se)是藍色(se),最外(wai)側則是紅色(se),排(pai)列順序與彩(cai)虹(hong)相(xiang)反。環(huan)(huan)(huan)天(tian)頂(ding)弧是其中一個(ge)最明亮和(he)最多(duo)種顏色(se)的(de)暈。它的(de)顏色(se)比(bi)彩(cai)虹(hong)單純,這是因為(wei)在形(xing)(xing)成過(guo)程中重疊的(de)顏色(se)較少。而它給人(ren)的(de)第一印象就是上下顛(dian)倒的(de)彩(cai)虹(hong)。
環(huan)天頂弧曾經被稱為(wei)“天空的(de)微笑”。因為(wei)它的(de)形成位置相(xiang)當高,很少(shao)被人(ren)注(zhu)意到,但實(shi)際上它是相(xiang)對(dui)較常(chang)見的(de)大(da)氣(qi)光學現象。產生幻日的(de)卷云也可以在天頂附近產生環(huan)天頂弧,通(tong)常(chang)發生于太(tai)陽在天空角度較低時。
形成(cheng)(cheng)環(huan)天(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧(hu)(hu)的(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)光(guang)會從(cong)冰(bing)晶(jing)的(de)(de)平坦(tan)頂(ding)(ding)面進入,從(cong)其中一(yi)個(ge)棱(leng)鏡面射出。幾(ji)乎平行(xing)的(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)光(guang)經過角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)度(du)(du)90°的(de)(de)棱(leng)鏡折射后將是寬色分離(li)(li)和較(jiao)單純(chun)的(de)(de)顏色。環(huan)天(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧(hu)(hu)只(zhi)能(neng)在(zai)(zai)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)仰(yang)(yang)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)低于32.2°時(shi)形成(cheng)(cheng)。當太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)仰(yang)(yang)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)(zai)22°時(shi)的(de)(de)環(huan)天(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧(hu)(hu)最(zui)明亮(liang),因為這(zhe)時(shi)的(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)光(guang)進入和離(li)(li)開冰(bing)晶(jing)時(shi)的(de)(de)偏向角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)最(zui)小;這(zhe)時(shi)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)環(huan)天(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧(hu)(hu)長度(du)(du)22°,寬度(du)(du)3°。環(huan)天(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧(hu)(hu)的(de)(de)長度(du)(du)因為太(tai)陽(yang)(yang)仰(yang)(yang)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)不(bu)同而(er)在(zai)(zai)32.2°和0°之間變化(hua),并且(qie)在(zai)(zai)這(zhe)兩個(ge)極值(zhi)的(de)(de)環(huan)天(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧(hu)(hu)亮(liang)度(du)(du)會非常微弱(ruo)。當太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)仰(yang)(yang)角(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)于32.2°,光(guang)線會從(cong)冰(bing)晶(jing)的(de)(de)底(di)部離(li)(li)開,會形成(cheng)(cheng)幾(ji)乎只(zhi)有單色的(de)(de)幻日(ri)環(huan)。
“環天(tian)頂弧”(Circumzenithal Arc)形(xing)(xing)成于和太陽(yang)(yang)同一側(ce)的(de)天(tian)空,并(bing)且(qie)(qie)以(yi)不(bu)超過四(si)分之一圓周的(de)長度環繞天(tian)頂。當天(tian)晴(qing)云(yun)淡,陽(yang)(yang)光以(yi)一定的(de)角度,照射在(zai)高空云(yun)層(ceng)中的(de)細小(xiao)冰(bing)晶(jing)(jing)上形(xing)(xing)成折射,才會(hui)出(chu)現這個現象。同時(shi),云(yun)層(ceng)中的(de)冰(bing)晶(jing)(jing)表面一定得是彎(wan)(wan)曲(qu)的(de),而且(qie)(qie)顆粒比鹽粒還(huan)要(yao)小(xiao)。當太陽(yang)(yang)處(chu)于云(yun)層(ceng)下方,日光與冰(bing)晶(jing)(jing)扁平面相接觸時(shi),光線在(zai)每個晶(jing)(jing)體內都發生(sheng)了彎(wan)(wan)曲(qu),就(jiu)會(hui)折射出(chu)彩虹(hong)特有的(de)七色光譜。由于卷(juan)云(yun)所含的(de)冰(bing)晶(jing)(jing)粒子不(bu)斷移動位置,因(yin)此環天(tian)頂弧現象出(chu)現的(de)時(shi)間(jian)非常短暫。
環地平弧
日承對弧