12月29日,2020年即將過去,有網友拍到北京上空出現的幻日現象,大家對幻日這個天象不太熟悉,但是一旦見到它後又覺得似曾相識。其實,幻日就是一種普通的天象,只是平時比較少見,而且不注意的話,容易混淆於日暈。
如果說一下幻日天象在古代的稱呼的話,絕大多數國人都聽說過——白虹貫日。
我國的中學課本中選編了西漢劉向主編的《戰國策*魏策*唐雎不辱使命》一文,其中寫道:
夫專諸之刺王僚也,彗星襲月;聶政之刺韓傀也,白虹貫日;要離之刺慶忌也,倉鷹擊於殿上……
白虹貫日這個詞,國人絕大多數是從這篇文章中得知的,但是語文老師一般不會告訴你「白虹貫日」是什麼樣子。除了老師自己也不知道外,這個天象比較少見也是一個重要原因。如果是像彩虹那樣,很容易理解,像日暈、月暈那樣,也容易理解,但是白虹貫日產生需要很多氣象條件符合才能出現,由於受限於氣象條件,需要低溫形成空氣中的冰晶,所以白虹貫日大多出現在北方。
幻日(sun dogs)是大氣的一種光學現象。在天空出現的半透明薄雲裡面,有許多飄浮在空中的六角形柱狀的冰晶體,偶爾它們會整整齊齊地垂直排列在空中。當太陽光射在這一根根六角形冰柱上,就會發生非常規律的折射現象。
近些年來,內蒙古、吉林、黑龍江、青海、新疆,甚至南方的浙江、上海、重慶都出現過有記載的白虹貫日現象,其中出現比較多的是內蒙古地區,達茂旗、四子王旗、鑲黃旗、蘇尼特右旗、赤峰、圍場、呼和浩特等地都曾出現過有記載的幻日天象。著名影星王珞丹就是內蒙古赤峰人,她曾經在微博中貼出一張她的母親發給她的白虹貫日照片,照片中的幻日居然有四個,加上原來的太陽,那天在赤峰,最多可以看到天空中排列著五個太陽。
《淮南子》記載:「堯時十日並出,草木皆枯,堯命后羿仰射十日其九。」現代有人認為,后羿射日實際上射的是是幻日。
「幻日」現象一般會出現在早晨5時30分至6時之間或者上午9時左右,傍晚也會出現。但一般不會出現在正午,因為正午太陽直射,不滿足折射的條件。
一般來說,只有同時具備了風雪、薄雲、低溫的條件,才能出現這種陽光折射的大氣層現象。
白虹貫日在歷史上曾被當作大兇的天象,如果彗星過境一般,白虹貫日被認為是臣子欺君、兵凌主等不詳之兆。
戰國時期韓國大臣嚴遂與相國韓傀結仇,他到齊國去找屠狗為業的聶政去刺殺韓傀。聶政在母親去世後,仗劍獨韓傀府,並刺殺了他,然後自我毀容自殺,傳說當時有白色的長虹穿日而過。這個故事也是「仗義每多屠狗輩」成語的來歷。
另一個與白虹貫日相關的故事是荊軻刺秦,據《史記》記載:「昔者荊軻慕燕丹之義,白虹貫日,太子畏之」。
在近代,白虹貫日還引發了一場嚴重的文字獄。
1918年1月,蘇維埃俄國剛剛建立,日本派軍艦闖入海參崴,並向西伯利亞派兵七萬多人。日本民眾反對政府出兵蘇俄,提出「不幹涉俄國」、「立即撤軍」的口號。同時,各地饑民掀起反對米價暴漲的群眾暴動。 日本政府不準報界發表反對出兵蘇俄的言論,禁止報導米騷動的消息。
1918年8月25日,《大阪朝日新聞》晚刊二版頭條消息中有「白虹貫日」一語。該文寫道:「餐桌旁的與會代表食不甘味。自以金甌無損白詡的我大日本帝國,正面臨可怕的最後審判。默默就餐者的腦際閃電般浮現出白虹貫日的不祥之兆。」當局認為「日」即指「天子」,此語犯有不敬罪和「紊亂朝憲」罪。
《大阪朝日新聞》遭受到了日本新聞史上最嚴厲懲處,多次被判刑或遭襲擊、被迫辭職。白虹貫日事件是日本近代歷史上最大的一次文字獄。
其實,還有一些與白虹貫日相似的天象,也很有意思。
環天頂弧
環天頂弧,也叫幻日弧光,是一種彩虹倒掛在天上且顏色方向與正常的彩虹是相反的天文現象。其形成條件是天空晴朗,雲層非常少,同時陽光還得以一定的角度照射在距離地面6100米-7625米的雲層中的細小的冰晶上發生折射。同時,雲層中的冰晶表面一定得是平整的,且顆粒比鹽粒還要小。
環地平弧
環地平弧又稱日載或日承現象。民間也有彩虹雲和火焰彩虹、火彩虹的說法。環地平弧號稱為所有暈像中最美麗者,其顏色順序自上而下分別為:紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、靛藍、藍紫色。是光的一種。
環地平弧必須在太陽距離地平線至少58度時才會出現,但在中緯度地區,太陽僅在六月和七月初才能到達此一高度,且僅限於日中前後數小時內。
環地平弧現象的形成原理與環天頂弧相似,均為太陽光照射高層大氣中冰晶折射產生所產生。不同的是,環地平弧現象的入射光從冰晶的上面進入,因此折射出來的顏色順序與環天頂弧相反。
2020年7月19日中午,北京昌平地區天空出現環地平弧。
雙虹
虹是大氣中的一種光的色散現象。太陽光是由赤橙黃綠青藍紫七種不同的光線組成的,由於它們的波長不同,當雨後太陽光射入空氣中的水滴時,水滴對不同波長的光線接受程度不同,經過水滴表面發生曲折,然後再由水滴內壁重複地折射出來,這樣經過水滴的折射,分光,內反射,再折射等,太陽光的七種顏色便被分散開,就形成了彩虹。如果太陽光經過水滴的兩次反射,兩次折射才射出水滴,便形成了雙虹。
古人認為雙虹主淫奔之象,大概就是又有什麼名人私奔了。
七彩雲
七彩雲是指太陽光線與雲彩中的冰晶結構產生的自然現象,是典型的「日華」現象。在合適的天氣狀況下,太陽光正好和雲構成一個合適的角度,太陽光通過雲彩時,通過折射和反射作用,上空雲彩內的水汽將太陽光譜分離,從而散射出七色光芒。
北京近些年來就多次出現七彩雲現象,古人把這種天象認為是祥瑞之兆。
夜光雲
當夜光雲從外層空間被看見,就被稱為「夜耀雲」(night-shining clouds);從地球上看見,就稱為「夜光雲」(noctilucent clouds)。它只形成於距離地表 82-102公裡的大氣空間邊緣部位。夜光雲只有在高緯度地區(50-65)的夏季當太陽在地平線以下6°~12°時,即低層大氣在地球陰影內,而高層大氣的夜光雲被日光照射時,才能用肉眼直接觀察到。夜光雲的成因科學界還有爭議。
人類活動也會造成夜光雲的形成,2017年年12月23日,埃隆·馬斯克旗下的SpaceX的「獵鷹」9型火箭從南加州范登堡空軍基地起飛,攜帶10顆通訊衛星進入太空,在大氣層形成了夜光雲。2018年4月27日晚8點左右,北京上方出現夜光雲版本的航跡雲。