后羿快來!天空中出現了三個太陽!

2020-12-03 騰訊網

今天上午10時30分許，內蒙古通遼市科左後旗甘旗卡鎮上空出現了「三個太陽」！

景象十分壯觀，網友們紛紛掏出手機記錄下了這難得一見的景象。

圖片來自微博網友@紅河道

圖片來自微博網友@某同今天又牙疼了嗎

圖片來自微博網友@長不大的吳雪薇yu

當地氣象部門表示，天空同時出現三個太陽的一種奇異的光學現象，由整齊排列在空中的冰柱折射所形成，稱為幻日。

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什麼是「幻日」？

從科學的角度來看，太陽系毫無疑問只有一個太陽。這一天空中出現多個「太陽」的奇觀其實是一種叫做「幻日」的大氣光學現象。

在非常寒冷、出現捲雲的高空，分布著大量微小的六角冰晶。當這許多的冰晶在朝陽或夕陽附近時，它們會像三稜鏡一樣，使太陽光發生折射，形成環繞太陽的 「日暈」。冰晶在下沉時，會整齊地豎直排列起來，從而使太陽光沿水平方向朝左右折射約22°，從冰柱出來的三路光線射到人的眼睛中，中間那路太陽光線，是由中間位置的太陽直接射來的，是真正的太陽；旁邊兩條光線，是太陽光經過六角形晶柱折射而來的。這樣，在人們的眼中，在中間真太陽的兩邊就出現了另外兩個太陽，它們實際上是太陽的虛像。

大氣中冰晶折射與反射形成的各種日暈模擬圖

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「幻日」的形成條件

「幻日」只要滿足一定的大氣條件，地球上的任何地方都可能看到這樣的景觀。

首先，要高空對流層中有卷層雲，水汽遇冷凝華成比鹽粒要小、垂直排列整齊的六角柱狀冰晶；

其次，雲層要稀薄，透光率要好，這樣才能把太陽光折射出來；

同時，太陽的偏向角要低，透過冰晶與觀察者之間的角度要恰到好處，高空雲朵漂移、冰晶角度稍偏一點，幻日就可能出現在另一個地方或什麼都看不到了。

幻日的大小、多少、形狀、明暗由高空捲雲的數量、冰晶分布方向以及太陽的高度來決定，這就是幻日現象持續短則幾分鐘、長不過半小時的原因所在。

其實，這種自然現象和彩虹是類似的道理，在天空中出現的半透明薄雲裡面，有許多飄浮的六角柱狀的冰晶體，偶爾它們會整整齊齊地排列在空中。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，當這許多的冰晶在朝陽或夕陽附近時，光線從冰柱的一個側面射入，又從另外兩個側面射出，產生了反射和折射，就產生了多個太陽，實際上它們都是太陽的虛像。

我國高寒、高緯度的黑龍江、內蒙古、新疆經常發生幻日現象，多出現在冬季5時至6時或9時左右以及傍晚，哈爾濱、大連、牙克石、滿洲裡、阿勒泰、塔城等地多次出現，北京、上海、南京、武漢、重慶等相對溫暖的地區也曾出現過幻日現象。

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「幻日」其實是一種特殊的日暈現象

幻日是暈家族的一員，它和天空中的暈圈產生的物理過程一樣，只是暈圈發生時，太陽高度角較大，陽光穿過水平導向的柱狀冰晶相隔柱面兩次折射發生22度的偏折、或者豎直導向的柱狀冰晶相鄰柱面兩次折射發生46度的偏折而分別形成22度暈或46度暈。下圖左為暈形成的原理圖，太陽的像成為美麗的環。

總之，雖然幻日形成的條件十分嚴苛，但也並非百年難得一見。或許某一天，我們也能親眼見到這絕美的幻日奇觀！

本文綜合中國氣象科普、長春中國光學科學技術館、天際風雲

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