幻日奇观是怎么产生的?

2020-11-20快科技

每日科技网
读过《三体》的朋友一定非常熟悉《三日凌空》这个三体世界特有的天象吧?最近,这种似乎只存在于科幻世界的魔法景象出现在黑龙江漠河,一起欣赏吧。

内蒙古通辽现在幻日现象:三个太阳串联在一起。

太阳周围也伴随着七色的光环,就像仙境一样,难怪网民开始呼唤后羿。

幻日奇观是怎么产生的?

当然,出现这种多日同辉的景象不是因为真的有很多太阳,而是特殊的光学现象,学名叫幻日。

那么幻日这种奇特的光学现象是如何产生的呢?其实上,它的原理与彩虹类似,也与光的折射有关。

光的折射是指光从透明介质斜射到另一透明介质时,传播方向发生变化。在我们看来,光线在传播过程中弯曲或弯曲。

在幻日奇观中,光源是阳光,折断阳光的透明介质是冰晶。

在远离地球的大气高层,卷云中悬浮着很多冰晶,这些冰晶呈六角形,就像小钻石砂一样。冰晶像棱镜一样,穿过的光会偏转。

但是,光和冰晶不足以形成幻日,需要风和地心的重力。在风和地心引力的作用下,冰晶层层叠叠,整齐排列在空中。

阳光从六边形冰晶的一侧射入,穿过冰晶的两面,从另一侧射出。在这个过程中,光线弯曲,折射角度约为22度。

太阳发生的这种非常规的折射现象,其左右两侧各产生一个小太阳,这两个小太阳其实是太阳的虚像,也就是我们所说的幻日。

伴随着幻日出现的华丽光环。

伴随幻日奇观的七色彩虹又称环天顶弧,其出现也与冰晶对阳光的折射有关。

阳光由不同频率的光构成,通过冰晶时,冰晶对不同频率的光折射率不同,形成了彩虹特有的光谱。

环天的弧形看起来像倒挂的彩虹,被称为天空的笑容。但是,其形成不是雨滴,而是冰晶。

从冰晶上平面射出的阳光折射,从侧面射出,形成接近半圆形的七彩弧。其色彩排列正好与彩虹相反,内侧为蓝色,外侧为红色。

环天顶弧的弧形大小与太阳的高度有关,通常太阳越高,弧形的半径越小。太阳超过一定高度(太阳的仰角超过32°)时,消失了。

除了天花板弧之外,还有一经常伴随幻日奇观的光环,叫做22°晕(22°halo),也是阳光通过六边形冰晶弯曲形成的。

六边形冰晶的垂直轴与阳光垂直时,光通过冰晶,折射和分散,形成22°晕厥。

22°晕内圈为红色,外圈为紫色,但外圈紫色不明显。光晕的颜色分布与冰晶大小有明显的关联性,冰晶大小分布均匀时,颜色清晰。

各地幻日奇观。

作为比较少见的大气光学现象,幻日产生的气象条件比较严格。然而,历史上仍然有许多关于幻想的记录。

在西塞罗的《论共和国》(公元前54-51年)中,提到过幻想般的现象,亚里斯多德也描述了两个模拟太阳(mocksuns)和太阳一起上升的场面,后羿射日的传说也许和幻想有关。

现在世界各地都有关于幻日的记载,一起来欣赏这些不可思议的景观吧。

虽说很少见,但幻日奇观偶尔会发生。你遇到过这样的美丽吗?让我们谈谈你见过的多日同辉。

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