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环天顶弧

#自然现象# 0 0
环天顶弧又称为“倒挂彩虹”或“天空的微笑”,是一种在外观上类似彩虹的光学现象。它的形成是太阳光从水平方向通过冰晶(一般位于卷云内)后折射而形成,而非雨滴。正常的彩虹圆弧两个落点在地面,形成桥状,但这道天空中的彩虹弧线恰恰相反。除此之外,倒挂彩虹的光谱排列顺序也和彩虹不同。它的颜色排列方式为紫色在最上面,而红色在最下面,刚好和彩虹相反。
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环天顶弧(英语:circumzenithal arc或circumzenith arc,缩写:CZA)或称布拉维弧(Bravais'arc),是一种在外观上类似彩虹的光学现象;但它的形成是太阳光从水平方向通过冰晶(一般位于卷云内)后折射而形成,而非雨滴。一般称之为“倒挂彩虹”或“天空的微笑”。

概要

环天顶弧形成于和太阳同一侧的天空,并且以不超过四分之一圆周的长度环绕天顶。它的最内侧颜色是蓝色,最外侧则是红色,排列顺序与彩虹相反。环天顶弧是其中一个最明亮和最多种颜色的晕。它的颜色比彩虹单纯,这是因为在形成过程中重叠的颜色较少。而它给人的第一印象就是上下颠倒的彩虹。

环天顶弧曾经被称为“天空的微笑”。因为它的形成位置相当高,很少被人注意到,但实际上它是相对较常见的大气光学现象。产生幻日的卷云也可以在天顶附近产生环天顶弧,通常发生于太阳在天空角度较低时。

形成环天顶弧的太阳光会从冰晶的平坦顶面进入,从其中一个棱镜面射出。几乎平行的太阳光经过角度90°的棱镜折射后将是宽色分离和较单纯的颜色。环天顶弧只能在太阳的仰角低于32.2°时形成。当太阳的仰角在22°时的环天顶弧最明亮,因为这时的太阳光进入和离开冰晶时的偏向角最小;这时形成的环天顶弧长度22°,宽度3°。环天顶弧的长度因为太阳仰角的不同而在32.2°和0°之间变化,并且在这两个极值的环天顶弧亮度会非常微弱。当太阳的仰角高于32.2°,光线会从冰晶的底部离开,会形成几乎只有单色的幻日环。

“环天顶弧”(Circumzenithal Arc)形成于和太阳同一侧的天空,并且以不超过四分之一圆周的长度环绕天顶。当天晴云淡,阳光以一定的角度,照射在高空云层中的细小冰晶上形成折射,才会出现这个现象。同时,云层中的冰晶表面一定得是弯曲的,而且颗粒比盐粒还要小。当太阳处于云层下方,日光与冰晶扁平面相接触时,光线在每个晶体内都发生了弯曲,就会折射出彩虹特有的七色光谱。由于卷云所含的冰晶粒子不断移动位置,因此环天顶弧现象出现的时间非常短暂。

参见

环地平弧

日承对弧

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