烏拉蓋出現幻日現象

2021-03-01 烏拉蓋氣象局

      12月24日,烏拉蓋地區出現幻日現象,那麼幻日現象是怎麼形成的?會消失嗎?

      一、幻日現象是什麼?會消失嗎?

       幻日現象是大氣的光學現象,同時天空經常會出現半透明的薄雲,許多漂浮在空中會呈現六角形柱狀的水晶體,而它們通常都會整整齊齊的垂直排列在空中,當太陽光折射在一根根六角形冰柱上,通常也會發生非常有規律的一種折射的現象。

        待氣溫上升後,幻日便會消失。

      二、幻日現象原理

      關於幻日,中國早有記載,《淮南子》上說:「堯時十日並出,草木皆枯,堯命后羿仰射十日其九。」幻日不是神話,也不是一種不祥之兆,而是一種自然界的光學現象。 

       原來,在地球上的天空被濃厚的大氣包圍,其中也有水蒸汽和小冰晶。它們在一定的條件下,可變成非常小的柱狀或片狀的雨滴或水汽,從高空徐徐下降,因受日(月)光的照射而產生折射,就形成了幻日,實際上只有中間的太陽才是真正的太陽。因日光是由七種色光組成;由於不同色光的折射率不同(紅光的波長最長,折射率最小,紫光的波長最短,折射率最大,這種折射率隨波長變化的現象叫色散),被柱狀或汽狀的雨滴或冰片折射後,偏轉的角度也不同,這樣形成的內紅外紫的彩色光環,叫暈。

       在冬天,當高空的水滴凝結成細小的六稜形冰柱時,如果太陽光從側面進入冰柱,而且能滿足最小偏向角的條件,在內、外暈之間,靠近太陽兩旁,與當地太陽同一高度的地方就容易出現「幻日」。出現幻日的多少、暗明、大小隨著高空小冰柱的分布情況而異。

      三、幻日現象形成的條件

     「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。而且中午的太陽光線太強烈,即便有這個現象,肉眼也不可能觀測到。

       出現「幻日」現象需要滿足非常嚴苛的條件。首先要有卷層雲,有雲才會形成冰晶;其次雲層要薄,透光率要好,這樣才能把太陽光折射出來;還有很重要的一點,就是太陽與冰晶以及觀察者之間的角度要正好,稍微偏一點就看不到。因此,「幻日」這種大氣光學現象極為罕見。

    「幻日」現象持續的時間一般不會太長,短則幾分鐘,長則幾十分鐘。因為空中的雲移動較快,雲一走,下一塊雲覆蓋了出現「幻日」的地方,就看不到了。由於幻日是因為天空中規則的六角形冰晶體折射陽光造成的,需要穩定的大氣層、適量的雲、大量的水汽、冰晶形成角度等條件。

       所以只有同時具備了風雪、薄雲、和零下三十度以下氣溫的條件,才能出現這種陽光折射的大氣層現象。



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