環(huan)天頂弧(英語:circumzenithal arc或circumzenith arc,縮寫:CZA)或稱布拉維弧(Bravais'arc),是(shi)一(yi)種在外觀上類(lei)似彩(cai)虹的(de)光(guang)學現象;但它的(de)形(xing)成是(shi)太陽(yang)光(guang)從水平(ping)方向通過(guo)冰晶(一(yi)般位于卷云內(nei))后(hou)折射(she)而形(xing)成,而非(fei)雨滴。一(yi)般稱之(zhi)為“倒掛(gua)彩(cai)虹”或“天空的(de)微笑(xiao)”。
環天頂弧形(xing)成于和太陽同一側(ce)的天空,并且以不超過(guo)四分之(zhi)一圓周的長(chang)度環繞天頂。它的最(zui)內側(ce)顏(yan)色(se)是(shi)藍色(se),最(zui)外側(ce)則是(shi)紅(hong)色(se),排列順序與彩(cai)(cai)(cai)虹(hong)相反(fan)。環天頂弧是(shi)其中一個最(zui)明亮和最(zui)多(duo)種顏(yan)色(se)的暈(yun)。它的顏(yan)色(se)比彩(cai)(cai)(cai)虹(hong)單純,這是(shi)因為在形(xing)成過(guo)程中重疊(die)的顏(yan)色(se)較少(shao)。而它給人(ren)的第一印象就是(shi)上下顛倒的彩(cai)(cai)(cai)虹(hong)。
環天(tian)頂弧(hu)曾經被稱(cheng)為“天(tian)空(kong)的(de)微笑(xiao)”。因為它(ta)的(de)形成位置相(xiang)(xiang)當高,很(hen)少(shao)被人注意(yi)到(dao),但實際上(shang)它(ta)是相(xiang)(xiang)對較常見的(de)大(da)氣光學現(xian)象(xiang)。產(chan)(chan)生(sheng)幻日的(de)卷云(yun)也可以在天(tian)頂附近產(chan)(chan)生(sheng)環天(tian)頂弧(hu),通常發生(sheng)于太陽在天(tian)空(kong)角度較低時(shi)。
形成(cheng)環(huan)(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光會(hui)從冰晶(jing)的(de)(de)平(ping)坦頂(ding)(ding)面(mian)進入(ru),從其中一個(ge)棱鏡面(mian)射(she)出。幾乎(hu)平(ping)行(xing)的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光經過角(jiao)度90°的(de)(de)棱鏡折射(she)后將是(shi)寬色(se)分離和(he)(he)較單(dan)純(chun)的(de)(de)顏(yan)色(se)。環(huan)(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧只(zhi)能在(zai)(zai)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)仰角(jiao)低于32.2°時(shi)形成(cheng)。當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)仰角(jiao)在(zai)(zai)22°時(shi)的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧最明亮,因(yin)為(wei)這(zhe)(zhe)時(shi)的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光進入(ru)和(he)(he)離開(kai)冰晶(jing)時(shi)的(de)(de)偏向角(jiao)最小;這(zhe)(zhe)時(shi)形成(cheng)的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧長(chang)度22°,寬度3°。環(huan)(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧的(de)(de)長(chang)度因(yin)為(wei)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)仰角(jiao)的(de)(de)不同(tong)而(er)在(zai)(zai)32.2°和(he)(he)0°之間(jian)變化,并且在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)兩個(ge)極值的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)(tian)頂(ding)(ding)弧亮度會(hui)非常(chang)微弱。當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)仰角(jiao)高(gao)于32.2°,光線會(hui)從冰晶(jing)的(de)(de)底部離開(kai),會(hui)形成(cheng)幾乎(hu)只(zhi)有單(dan)色(se)的(de)(de)幻日環(huan)(huan)(huan)。
“環天(tian)頂弧”(Circumzenithal Arc)形(xing)成(cheng)于(yu)和太(tai)陽同一(yi)側的(de)(de)(de)天(tian)空(kong),并且以不超過四分之一(yi)圓周的(de)(de)(de)長(chang)度(du)環繞天(tian)頂。當(dang)天(tian)晴(qing)云(yun)淡,陽光以一(yi)定的(de)(de)(de)角度(du),照射(she)在(zai)高空(kong)云(yun)層中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)細小冰(bing)晶(jing)(jing)上(shang)形(xing)成(cheng)折射(she),才會出現(xian)(xian)(xian)這個(ge)現(xian)(xian)(xian)象(xiang)。同時(shi),云(yun)層中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)冰(bing)晶(jing)(jing)表面一(yi)定得是彎曲的(de)(de)(de),而且顆粒比(bi)鹽粒還要(yao)小。當(dang)太(tai)陽處于(yu)云(yun)層下方,日光與冰(bing)晶(jing)(jing)扁平面相接觸(chu)時(shi),光線在(zai)每個(ge)晶(jing)(jing)體內都發生(sheng)了彎曲,就會折射(she)出彩虹特(te)有的(de)(de)(de)七(qi)色光譜。由于(yu)卷云(yun)所(suo)含的(de)(de)(de)冰(bing)晶(jing)(jing)粒子(zi)不斷移動位置,因(yin)此環天(tian)頂弧現(xian)(xian)(xian)象(xiang)出現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)非(fei)常短暫(zan)。
環地平弧
日承對弧