“火彩虹”其实不是彩虹,而是一种冰晶晕。
“火彩虹”实为日载弧,由高云中水平排列的冰晶折射阳光形成。
反常识钩子
看到天空挂着一条彩色水平光带,你可能脱口而出“彩虹”。但它根本不是彩虹,而是一种名为“日载弧”(circumhorizontal arc)的大气光学现象,对云层和太阳高度有苛刻要求,比彩虹罕见得多。
到底是怎么回事
日载弧俗称“火彩虹”,但它与雨后的彩虹毫无关系。彩虹由水滴折射反射阳光形成,而日载弧由卷云或卷积云中大量六角形冰晶产生。只有当太阳高度角高于58°时,阳光从冰晶侧面射入,从底面射出,被棱镜式色散后,才能在水平方向形成一条色彩鲜艳的光带。常见于夏季中低纬度地区的晴空卷云中。NASA和气象学会都有专门说明。
背后的机制
日载弧依赖于冰晶的定向排列。云中的片状六角冰晶(直径约0.1-1毫米)在空气阻力下会近乎水平地漂浮。当阳光以特定角度(约90°)穿过冰晶的两个面(侧面与底面)时,色散效果最强。红色位于光带内侧(靠近太阳),蓝色在外侧,这与彩虹相反。冰晶取向的均匀性决定了光带的清晰度,若气流紊乱则现象消失。
容易误解
常见误解包括:①它真的是彩虹或火烧云;②任何彩虹色的云都是火彩虹;③它只与雾霾或污染有关。实际上,日载弧必须由卷云或卷积云中的冰晶产生,而且太阳高度需高于58°,所以低纬度夏季正午前后才可能看到。
一句话带走
“火彩虹”既不火也不雨,是冰晶当棱镜在天空画出的水平色带。