霧(wu)虹(hong)是一種類(lei)似于(yu)彩(cai)虹(hong)的(de)天氣現象,太陽光經由(you)水分子(zi)反射和折射后形成。霧(wu)虹(hong)沒有顏色(se),顯示(shi)為白色(se),因此有時被稱為“白色(se)的(de)彩(cai)虹(hong)”。霧(wu)虹(hong)與光環(huan)也不相同,光環(huan)是由(you)于(yu)衍射形成多重暗淡的(de)彩(cai)色(se)環(huan),霧(wu)虹(hong)完全是白色(se)。
顏色(se)(se)緣由:霧虹(hong)沒有顏色(se)(se)的原因(yin)是水滴(di)非常小(小于0.05毫米),以至于量子力學中的光波長變得很重要,蓋住了顏色(se)(se)。彩虹(hong)的水滴(di)相(xiang)對較(jiao)大,就像反射太(tai)陽的小棱鏡,因(yin)此會產生顏色(se)(se)。
由于日、月光(guang)(guang)線在(zai)空(kong)氣分子或懸浮滴粒上折射、反射、散射或衍射而產生的各種(zhong)天氣現(xian)象。如虹、暈、華(hua)、峨嵋寶光(guang)(guang)、霞、海市蜃景、曙(shu)暮光(guang)(guang)和極(ji)光(guang)(guang)等。
虹(hong)日、月光經云滴(di)或(huo)霧(wu)滴(di)發(fa)生(sheng)折射(she)(she)(she)(she)(she)和(he)反射(she)(she)(she)(she)(she)而形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)彩色(se)(se)大弧(hu)。常出現于日、月相反的(de)(de)(de)(de)方向。但月虹(hong)或(huo)霧(wu)虹(hong)的(de)(de)(de)(de)色(se)(se)彩不(bu)(bu)很明顯。在(zai)云霧(wu)滴(di)中(zhong)(zhong)(zhong)光線發(fa)生(sheng)一次(ci)內(nei)反射(she)(she)(she)(she)(she)兩次(ci)折射(she)(she)(she)(she)(she)所形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)虹(hong),稱為(wei)(wei)(wei)主虹(hong)。主虹(hong)的(de)(de)(de)(de)彩弧(hu)外(wai)側(ce)呈(cheng)紅色(se)(se),內(nei)側(ce)呈(cheng)紫(zi)色(se)(se),外(wai)側(ce)角半(ban)徑(jing)約為(wei)(wei)(wei)42°。在(zai)虹(hong)的(de)(de)(de)(de)外(wai)側(ce),有時(shi)可見另一同心大光弧(hu),色(se)(se)帶排列(lie)與虹(hong)相反,內(nei)側(ce)角半(ban)徑(jing)約為(wei)(wei)(wei)50°,光彩也較(jiao)暗(an)淡,稱為(wei)(wei)(wei)霓(或(huo)副虹(hong))。它是光線在(zai)云霧(wu)滴(di)中(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)生(sheng)兩次(ci)內(nei)反射(she)(she)(she)(she)(she)、兩次(ci)折射(she)(she)(she)(she)(she)而形成(cheng)。虹(hong)和(he)霓在(zai)地面(mian)上看(kan),一般(ban)最多(duo)只能看(kan)到半(ban)個(ge)圓弧(hu),但若在(zai)山頂或(huo)自由大氣中(zhong)(zhong)(zhong)觀測,則(ze)有時(shi)可觀測到幾乎整個(ge)圓弧(hu)。早(zao)在(zai)公元7世紀,中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)唐代孔(kong)穎達(da)(574~648)就曾提出“日照雨滴(di)則(ze)虹(hong)生(sheng)”的(de)(de)(de)(de)正確觀點。但直到1637年才由法國(guo)R.笛卡(ka)兒指出:水(shui)滴(di)對(dui)不(bu)(bu)同波長(chang)的(de)(de)(de)(de)光線的(de)(de)(de)(de)折射(she)(she)(she)(she)(she)率的(de)(de)(de)(de)差異是造成(cheng)虹(hong)彩的(de)(de)(de)(de)原因。
暈(yun)(yun)(yun)日(ri)(ri)(ri)(ri)、月光(guang)(guang)線(xian)通過云(yun)中冰晶(jing)發生(sheng)折射(she)或(和)反射(she)而產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)位于日(ri)(ri)(ri)(ri)、月周圍的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)圈、光(guang)(guang)柱(zhu)、光(guang)(guang)弧(hu)、光(guang)(guang)點的(de)(de)(de)(de)(de)總稱(cheng)。最常見(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)暈(yun)(yun)(yun)是角(jiao)半徑為22°的(de)(de)(de)(de)(de)暈(yun)(yun)(yun),是由光(guang)(guang)線(xian)通過六角(jiao)柱(zhu)狀冰晶(jing)上相(xiang)互交成60°的(de)(de)(de)(de)(de)兩個(ge)側面(mian)而產(chan)生(sheng)折射(she)所(suo)形成,其光(guang)(guang)路(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)最小(xiao)偏向角(jiao)為22°,即折射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)強度,正好(hao)在距光(guang)(guang)源為22°處。暈(yun)(yun)(yun)多出現(xian)(xian)在卷層云(yun)或卷云(yun)上,有(you)時(shi)光(guang)(guang)圈不全。月暈(yun)(yun)(yun)多白(bai)色。日(ri)(ri)(ri)(ri)暈(yun)(yun)(yun)色彩排列內紅外(wai)紫,內側最亮,具有(you)相(xiang)當(dang)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)邊界,愈往(wang)外(wai)亮度愈弱(ruo)。角(jiao)半徑為46°的(de)(de)(de)(de)(de)暈(yun)(yun)(yun)較少(shao)見(jian)(jian)到,產(chan)生(sheng)這(zhe)種暈(yun)(yun)(yun)時(shi),日(ri)(ri)(ri)(ri)、月光(guang)(guang)線(xian)需通過六角(jiao)柱(zhu)狀冰晶(jing)上的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)側面(mian)及(ji)一個(ge)底面(mian),如圖(tu)。早晚太陽高度角(jiao)甚(shen)低(di)時(shi),有(you)時(shi)可(ke)見(jian)(jian)一條白(bai)色光(guang)(guang)柱(zhu),直貫太陽,稱(cheng)為日(ri)(ri)(ri)(ri)柱(zhu)。它與假日(ri)(ri)(ri)(ri)環、日(ri)(ri)(ri)(ri)珥、假日(ri)(ri)(ri)(ri)、反日(ri)(ri)(ri)(ri)、日(ri)(ri)(ri)(ri)角(jiao)等(deng)都(dou)屬日(ri)(ri)(ri)(ri)暈(yun)(yun)(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)范疇。暈(yun)(yun)(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)出現(xian)(xian)常是天(tian)氣(qi)將(jiang)要變化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)一種預(yu)兆(zhao),許多古代的(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)氣(qi)諺(yan)語和暈(yun)(yun)(yun)象有(you)關,如“日(ri)(ri)(ri)(ri)暈(yun)(yun)(yun)三更(geng)雨(yu),月暈(yun)(yun)(yun)午時(shi)風”等(deng)。
華日(ri)、月(yue)光(guang)線通過云(yun)(yun)滴(di)(di)或(huo)小(xiao)冰(bing)晶時,由衍(yan)射作用而形成的(de)(de)緊密圍于日(ri)、月(yue)光(guang)輪外的(de)(de)彩色(se)(se)光(guang)象(xiang)。通常(chang)出現于高(gao)積云(yun)(yun)上(shang),有時出現在卷(juan)積云(yun)(yun)、層積云(yun)(yun)上(shang)。色(se)(se)彩內側微(wei)藍色(se)(se)、外側褐紅色(se)(se),有時可(ke)能有好幾重(zhong)。華的(de)(de)大(da)小(xiao)決定(ding)于云(yun)(yun)滴(di)(di)的(de)(de)大(da)小(xiao),它(ta)的(de)(de)半徑反比例于水滴(di)(di)或(huo)冰(bing)晶的(de)(de)尺度(du)。華的(de)(de)角半徑一般在1°~5°之間(jian),最(zui)大(da)可(ke)達十(shi)幾度(du)。它(ta)的(de)(de)大(da)小(xiao)變(bian)化(hua)可(ke)預示(shi)云(yun)(yun)的(de)(de)結構和天氣(qi)變(bian)化(hua)的(de)(de)趨勢。天氣(qi)諺語(yu)中就有“大(da)華晴,小(xiao)華雨”的(de)(de)說法。
峨嵋寶光日(月)光從觀(guan)測(ce)者后面投(tou)射到前(qian)方云(yun)幕或(huo)霧幕上,因受云(yun)霧滴的(de)衍(yan)射而(er)產生的(de)彩環。觀(guan)測(ce)者的(de)頭部或(huo)人影可(ke)見于(yu)彩環之中。由于(yu)在四川峨嵋山(shan)最常(chang)見,因而(er)得名。在其(qi)他山(shan)地或(huo)飛機航行于(yu)云(yun)上時,有時也可(ke)見到這種(zhong)現(xian)象。
霞(xia)清晨或(huo)(huo)傍晚,在太陽(yang)附近或(huo)(huo)太陽(yang)相對(dui)一側的(de)(de)(de)天空或(huo)(huo)云(yun)層(ceng)上出現(xian)的(de)(de)(de)色彩現(xian)象。它(ta)是(shi)由(you)陽(yang)光(guang)透過氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)時受(shou)空氣(qi)(qi)(qi)分子及大(da)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)塵埃、水汽等的(de)(de)(de)選擇(ze)性(xing)散射(she)(she),余下較(jiao)長(chang)波長(chang)的(de)(de)(de)日光(guang)所形(xing)成(cheng)。因(yin)為波長(chang)較(jiao)短的(de)(de)(de)藍紫光(guang)大(da)多已被散射(she)(she)掉,所以霞(xia)光(guang)多數以紅光(guang)占優勢。晴空出現(xian)的(de)(de)(de)霞(xia)是(shi)散射(she)(she)霞(xia);有云(yun)時出現(xian)的(de)(de)(de)霞(xia)是(shi)通過大(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)剩余日光(guang)在其上反(fan)射(she)(she)而成(cheng),稱(cheng)為反(fan)射(she)(she)霞(xia)。霞(xia)有預(yu)示(shi)天氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)作用,如天氣(qi)(qi)(qi)諺語中有“朝霞(xia)不出門,晚霞(xia)行(xing)千里”等。
海市蜃景(蜃樓(lou))來自遠(yuan)處(chu)物體的(de)(de)光線(xian),經(jing)反常密度分布的(de)(de)空氣(qi)層,發(fa)生顯(xian)著折(zhe)射(或同時有全(quan)反射)時,使遠(yuan)處(chu)景物發(fa)生位置、形狀、大小(xiao)的(de)(de)變化和晃動等(deng)的(de)(de)奇(qi)異幻(huan)景。比實物高(gao)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)上(shang)蜃,比實物低(di)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)下(xia)蜃。常發(fa)生在海邊或沙(sha)漠(mo)地區,故(gu)有“海市”之(zhi)稱(cheng)(cheng)。
極光高(gao)緯度夜(ye)空中出(chu)現的(de)射(she)線(xian)、弧、帶(dai)、帷幕或冠冕狀絢麗彩色的(de)光象。常具(ju)有動(dong)態。系(xi)太陽發(fa)出(chu)的(de)高(gao)速帶(dai)電粒子(zi)(zi),因受地球磁場作用而折向高(gao)緯地區,激發(fa)了(le)高(gao)層大氣分(fen)子(zi)(zi)或原子(zi)(zi)而形(xing)成。中緯地區亦可(ke)偶見。其(qi)亮(liang)度一(yi)般如滿(man)月(yue)夜(ye)的(de)云(yun),常帶(dai)紅、綠等色彩。
1、霧虹沒有顏色的(de)原因是水滴非常小(小于0.05毫米),以至于量子(zi)力學中的(de)光(guang)波長變得很重要(yao),蓋住了顏色。
2、霧虹與彩虹相似,都是由(you)水滴反(fan)射(she)太陽光形成的奇景(jing)。
3、霧虹沒(mei)有顏(yan)色(se),顯示為白色(se)。
1、霧虹和彩虹的觀(guan)測(ce)方向一(yi)致。
2、太陽(yang)需在觀(guan)測者(zhe)頭部后方,并且太陽(yang)需貼近或低(di)于地平面。
3、同時在觀測方向,即遠(yuan)離太陽方向,需形成霧。
攝(she)影師(shi)亞歷克(ke)斯(si)·圖多(duo)麗卡在(zai)西班牙加那利群(qun)島(dao)拍攝(she)到了霧(wu)(wu)虹(hong)景(jing)觀,霧(wu)(wu)虹(hong)看起(qi)來(lai)就像是《山大王的(de)殿堂》中神奇的(de)大廳(ting),但你只要一融入其中,濃霧(wu)(wu)就會在(zai)你面前消散。
圖多麗(li)卡在穆(mu)查丘斯(si)羅克天(tian)文臺的(de)(de)(de)牛頓望遠鏡附近拍攝到(dao)這壯(zhuang)美的(de)(de)(de)景觀。他說(shuo)一(yi)天(tian)早(zao)上,觀測(ce)完星空的(de)(de)(de)我已非常疲憊,但我還是打(da)算在天(tian)文學家住(zhu)處附近看(kan)日(ri)出。為(wei)了拍攝到(dao)更完美的(de)(de)(de)照片,我爬了半個小時的(de)(de)(de)山路,到(dao)達到(dao)了山頂,然后(hou)我就(jiu)看(kan)到(dao)了壯(zhuang)觀的(de)(de)(de)霧(wu)虹,我就(jiu)知道自己沒有(you)白白等(deng)待。
霧虹與彩虹相(xiang)似,都是由(you)水滴(di)反射太(tai)陽(yang)光(guang)形成(cheng)的奇(qi)景。這種罕見(jian)的景觀(guan)通常出現在(zai)丘陵,山區和冷(leng)海(hai)霧中。圖多(duo)麗卡(ka)說當時的條件正符(fu)合(he)出現奇(qi)景的光(guang)學現象(xiang)。我(wo)很幸運可以(yi)看到壯觀(guan)的霧虹。這種奇(qi)景只能(neng)維持(chi)幾(ji)分(fen)鐘(zhong),我(wo)必需快速的按(an)動快門。