霧(wu)虹是一種類似(si)于彩虹的天氣現象,太陽光經由水分(fen)子反(fan)射(she)(she)和(he)折射(she)(she)后形成(cheng)。霧(wu)虹沒(mei)有(you)顏色(se),顯示(shi)為白(bai)色(se),因(yin)此有(you)時被稱為“白(bai)色(se)的彩虹”。霧(wu)虹與光環(huan)也不(bu)相(xiang)同,光環(huan)是由于衍射(she)(she)形成(cheng)多重暗淡的彩色(se)環(huan),霧(wu)虹完全是白(bai)色(se)。
顏(yan)色(se)緣由:霧虹(hong)沒有顏(yan)色(se)的(de)(de)原因(yin)(yin)是(shi)水(shui)(shui)滴非常小(小于0.05毫米),以(yi)至(zhi)于量子力學中的(de)(de)光(guang)波長變得很重要,蓋住了顏(yan)色(se)。彩(cai)虹(hong)的(de)(de)水(shui)(shui)滴相對(dui)較大,就像反射太陽的(de)(de)小棱(leng)鏡,因(yin)(yin)此會產生顏(yan)色(se)。
由于日、月(yue)光線在空氣(qi)分子(zi)或(huo)懸浮(fu)滴粒(li)上(shang)折射(she)、反射(she)、散射(she)或(huo)衍射(she)而產生(sheng)的各種天氣(qi)現象。如虹、暈、華、峨嵋寶光、霞(xia)、海市蜃景、曙(shu)暮光和(he)極光等。
虹(hong)(hong)(hong)日、月光經云(yun)滴(di)(di)或(huo)霧(wu)滴(di)(di)發(fa)生(sheng)折(zhe)射(she)(she)和反(fan)射(she)(she)而(er)形(xing)成的(de)(de)彩色(se)(se)大弧(hu)(hu)。常(chang)出現于日、月相反(fan)的(de)(de)方向。但月虹(hong)(hong)(hong)或(huo)霧(wu)虹(hong)(hong)(hong)的(de)(de)色(se)(se)彩不很明顯。在(zai)(zai)云(yun)霧(wu)滴(di)(di)中(zhong)光線發(fa)生(sheng)一次(ci)內(nei)反(fan)射(she)(she)兩(liang)次(ci)折(zhe)射(she)(she)所形(xing)成的(de)(de)虹(hong)(hong)(hong),稱(cheng)為主虹(hong)(hong)(hong)。主虹(hong)(hong)(hong)的(de)(de)彩弧(hu)(hu)外(wai)(wai)側(ce)呈紅(hong)色(se)(se),內(nei)側(ce)呈紫(zi)色(se)(se),外(wai)(wai)側(ce)角(jiao)半(ban)(ban)徑(jing)約為42°。在(zai)(zai)虹(hong)(hong)(hong)的(de)(de)外(wai)(wai)側(ce),有(you)時可見另一同心大光弧(hu)(hu),色(se)(se)帶排列與虹(hong)(hong)(hong)相反(fan),內(nei)側(ce)角(jiao)半(ban)(ban)徑(jing)約為50°,光彩也較暗淡,稱(cheng)為霓(ni)(或(huo)副虹(hong)(hong)(hong))。它是光線在(zai)(zai)云(yun)霧(wu)滴(di)(di)中(zhong)發(fa)生(sheng)兩(liang)次(ci)內(nei)反(fan)射(she)(she)、兩(liang)次(ci)折(zhe)射(she)(she)而(er)形(xing)成。虹(hong)(hong)(hong)和霓(ni)在(zai)(zai)地面上看,一般最(zui)多(duo)只能看到半(ban)(ban)個圓弧(hu)(hu),但若(ruo)在(zai)(zai)山頂或(huo)自由大氣中(zhong)觀(guan)測,則有(you)時可觀(guan)測到幾乎整個圓弧(hu)(hu)。早在(zai)(zai)公元(yuan)7世紀,中(zhong)國唐(tang)代(dai)孔穎達(574~648)就曾提出“日照雨滴(di)(di)則虹(hong)(hong)(hong)生(sheng)”的(de)(de)正確觀(guan)點。但直到1637年才由法國R.笛卡兒指(zhi)出:水滴(di)(di)對(dui)不同波長的(de)(de)光線的(de)(de)折(zhe)射(she)(she)率的(de)(de)差異(yi)是造(zao)成虹(hong)(hong)(hong)彩的(de)(de)原因(yin)。
暈(yun)(yun)(yun)(yun)日(ri)(ri)、月(yue)光(guang)線(xian)通(tong)過(guo)云(yun)中(zhong)冰晶(jing)發生(sheng)折射(she)或(和)反射(she)而產生(sheng)的(de)位于日(ri)(ri)、月(yue)周圍的(de)光(guang)圈(quan)、光(guang)柱、光(guang)弧、光(guang)點的(de)總稱(cheng)。最常(chang)見的(de)暈(yun)(yun)(yun)(yun)是角(jiao)(jiao)半徑為22°的(de)暈(yun)(yun)(yun)(yun),是由光(guang)線(xian)通(tong)過(guo)六(liu)角(jiao)(jiao)柱狀(zhuang)冰晶(jing)上(shang)相互交成(cheng)60°的(de)兩個(ge)側(ce)(ce)面而產生(sheng)折射(she)所形成(cheng),其光(guang)路的(de)最小偏向角(jiao)(jiao)為22°,即折射(she)的(de)最大強度(du),正好在(zai)距光(guang)源為22°處(chu)。暈(yun)(yun)(yun)(yun)多(duo)出現在(zai)卷層云(yun)或卷云(yun)上(shang),有(you)時光(guang)圈(quan)不全。月(yue)暈(yun)(yun)(yun)(yun)多(duo)白色(se)。日(ri)(ri)暈(yun)(yun)(yun)(yun)色(se)彩排列內紅外紫,內側(ce)(ce)最亮,具有(you)相當明顯的(de)邊界,愈往外亮度(du)愈弱(ruo)。角(jiao)(jiao)半徑為46°的(de)暈(yun)(yun)(yun)(yun)較少(shao)見到,產生(sheng)這種(zhong)暈(yun)(yun)(yun)(yun)時,日(ri)(ri)、月(yue)光(guang)線(xian)需通(tong)過(guo)六(liu)角(jiao)(jiao)柱狀(zhuang)冰晶(jing)上(shang)的(de)一(yi)(yi)個(ge)側(ce)(ce)面及一(yi)(yi)個(ge)底面,如(ru)圖。早(zao)晚太(tai)陽高度(du)角(jiao)(jiao)甚低時,有(you)時可見一(yi)(yi)條白色(se)光(guang)柱,直貫太(tai)陽,稱(cheng)為日(ri)(ri)柱。它與假(jia)日(ri)(ri)環、日(ri)(ri)珥、假(jia)日(ri)(ri)、反日(ri)(ri)、日(ri)(ri)角(jiao)(jiao)等(deng)(deng)都屬日(ri)(ri)暈(yun)(yun)(yun)(yun)的(de)范疇。暈(yun)(yun)(yun)(yun)的(de)出現常(chang)是天氣(qi)將(jiang)要變化(hua)的(de)一(yi)(yi)種(zhong)預兆,許多(duo)古代的(de)天氣(qi)諺語和暈(yun)(yun)(yun)(yun)象有(you)關,如(ru)“日(ri)(ri)暈(yun)(yun)(yun)(yun)三(san)更雨,月(yue)暈(yun)(yun)(yun)(yun)午時風”等(deng)(deng)。
華日、月光線通(tong)過云(yun)滴或(huo)小(xiao)(xiao)冰晶(jing)時,由衍(yan)射作用而形成的(de)緊密圍(wei)于(yu)日、月光輪外的(de)彩色光象。通(tong)常出現于(yu)高積云(yun)上,有時出現在(zai)卷積云(yun)、層積云(yun)上。色彩內(nei)側微(wei)藍色、外側褐紅色,有時可(ke)能有好幾重。華的(de)大小(xiao)(xiao)決定于(yu)云(yun)滴的(de)大小(xiao)(xiao),它的(de)半徑反比(bi)例(li)于(yu)水滴或(huo)冰晶(jing)的(de)尺度。華的(de)角半徑一般在(zai)1°~5°之間,最大可(ke)達(da)十(shi)幾度。它的(de)大小(xiao)(xiao)變(bian)(bian)化可(ke)預示(shi)云(yun)的(de)結構(gou)和天(tian)氣變(bian)(bian)化的(de)趨勢。天(tian)氣諺語中(zhong)就有“大華晴,小(xiao)(xiao)華雨”的(de)說法。
峨嵋寶光日(ri)(月(yue))光從觀測(ce)者后面投射到(dao)前方云幕(mu)或(huo)霧(wu)幕(mu)上,因受云霧(wu)滴的(de)衍(yan)射而(er)產(chan)生的(de)彩(cai)環。觀測(ce)者的(de)頭部或(huo)人影可見于彩(cai)環之中。由(you)于在四川峨嵋山(shan)最(zui)常見,因而(er)得名(ming)。在其他山(shan)地(di)或(huo)飛機(ji)航行于云上時,有時也可見到(dao)這種現象。
霞(xia)清晨(chen)或(huo)(huo)傍晚,在太陽附近或(huo)(huo)太陽相對一側的(de)天空或(huo)(huo)云層(ceng)上出(chu)現的(de)色(se)彩現象。它是(shi)由(you)陽光(guang)透過氣層(ceng)時(shi)受空氣分子及大(da)氣中(zhong)的(de)塵埃(ai)、水汽等的(de)選擇性散射,余(yu)下較長波長的(de)日光(guang)所形成(cheng)。因為波長較短(duan)的(de)藍紫光(guang)大(da)多(duo)已被散射掉(diao),所以(yi)霞(xia)光(guang)多(duo)數以(yi)紅(hong)光(guang)占優(you)勢(shi)。晴空出(chu)現的(de)霞(xia)是(shi)散射霞(xia);有云時(shi)出(chu)現的(de)霞(xia)是(shi)通過大(da)氣的(de)剩余(yu)日光(guang)在其上反射而成(cheng),稱為反射霞(xia)。霞(xia)有預(yu)示天氣的(de)作用(yong),如(ru)天氣諺語(yu)中(zhong)有“朝霞(xia)不出(chu)門,晚霞(xia)行千里”等。
海市蜃(shen)景(jing)(蜃(shen)樓)來(lai)自遠處物(wu)體(ti)的(de)(de)光線,經反(fan)常密度(du)分布的(de)(de)空氣層,發(fa)生顯著折射(或同時(shi)有(you)全反(fan)射)時(shi),使遠處景(jing)物(wu)發(fa)生位(wei)置、形狀、大小的(de)(de)變化(hua)和晃動等的(de)(de)奇異幻景(jing)。比實物(wu)高的(de)(de)稱上蜃(shen),比實物(wu)低的(de)(de)稱下蜃(shen)。常發(fa)生在海邊或沙漠(mo)地(di)區,故(gu)有(you)“海市”之稱。
極光(guang)高(gao)(gao)緯度夜空中(zhong)(zhong)出現的(de)(de)(de)射線、弧、帶(dai)(dai)、帷幕或(huo)冠(guan)冕狀絢麗(li)彩(cai)色的(de)(de)(de)光(guang)象。常具有動態(tai)。系太陽發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)高(gao)(gao)速帶(dai)(dai)電(dian)粒子(zi),因受地球磁場作用而折向高(gao)(gao)緯地區,激發(fa)(fa)了高(gao)(gao)層大(da)氣(qi)分子(zi)或(huo)原子(zi)而形(xing)成。中(zhong)(zhong)緯地區亦可(ke)偶見。其亮度一般如滿月夜的(de)(de)(de)云,常帶(dai)(dai)紅(hong)、綠等(deng)色彩(cai)。
1、霧虹沒有顏色的原因是(shi)水滴非(fei)常小(小于0.05毫米),以至于量子力(li)學中的光波(bo)長(chang)變(bian)得很重要,蓋住了顏色。
2、霧虹(hong)與彩虹(hong)相似(si),都是由水滴(di)反射太陽光形成的奇景。
3、霧虹(hong)沒有顏色,顯示為白色。
1、霧虹和彩虹的(de)觀測方(fang)向(xiang)一致。
2、太陽需(xu)在(zai)觀(guan)測(ce)者頭(tou)部后方,并且太陽需(xu)貼近或低(di)于地平(ping)面。
3、同時在觀測方向,即遠離太陽(yang)方向,需形成(cheng)霧。
攝(she)影(ying)師亞歷克斯·圖多麗卡在(zai)西班牙加那利群島拍攝(she)到了霧虹(hong)(hong)景觀,霧虹(hong)(hong)看起來(lai)就像(xiang)是(shi)《山大(da)(da)王的(de)殿堂》中神奇的(de)大(da)(da)廳,但你(ni)只要(yao)一融入其中,濃霧就會(hui)在(zai)你(ni)面前消散(san)。
圖多麗卡在穆查(cha)丘斯羅(luo)克天文臺(tai)的牛頓(dun)望遠鏡附近拍攝到(dao)(dao)這壯美(mei)的景觀(guan)(guan)。他說一天早上,觀(guan)(guan)測完星空(kong)的我(wo)(wo)已非常疲憊,但我(wo)(wo)還是打算在天文學家住處附近看日(ri)出。為了拍攝到(dao)(dao)更完美(mei)的照片,我(wo)(wo)爬了半(ban)個小(xiao)時的山(shan)路(lu),到(dao)(dao)達到(dao)(dao)了山(shan)頂,然(ran)后我(wo)(wo)就(jiu)看到(dao)(dao)了壯觀(guan)(guan)的霧虹,我(wo)(wo)就(jiu)知道自己沒有白白等待。
霧虹(hong)(hong)與(yu)彩虹(hong)(hong)相似,都是由(you)水滴反射太陽光形(xing)成的(de)(de)奇景(jing)(jing)。這種罕見的(de)(de)景(jing)(jing)觀(guan)通(tong)常出現在丘陵(ling),山區(qu)和冷海霧中。圖多麗卡說當(dang)時的(de)(de)條件正(zheng)符合出現奇景(jing)(jing)的(de)(de)光學現象。我很幸運可(ke)以看到壯(zhuang)觀(guan)的(de)(de)霧虹(hong)(hong)。這種奇景(jing)(jing)只(zhi)能維(wei)持幾分鐘(zhong),我必需(xu)快速(su)的(de)(de)按動快門。