活久见!天空惊现三个太阳
讀過(guò)《三體》的朋友,一定對(duì)“三日凌空”這種三體世界特有的天象非常熟悉吧?近日,這種似乎只存在于科幻世界中的神奇景象出現(xiàn)在了黑龍江漠河,一起欣賞下吧。
從圖片可以看到,在中間最明亮的太陽(yáng)兩側(cè),各有一個(gè)“小太陽(yáng)”,呈現(xiàn)出“三日凌空”的神奇景觀。
太陽(yáng)周圍還伴隨著七色光環(huán),仿如仙境,難怪有網(wǎng)友開(kāi)始呼喚后羿了。
圖片來(lái)源微博
當(dāng)然,出現(xiàn)這種“多日同輝”的景象并不是因?yàn)檎娴挠卸鄠€(gè)太陽(yáng),而是一種特殊的光學(xué)現(xiàn)象,學(xué)名叫做幻日(parhelion)。
幻日景觀,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
那么幻日這種奇特的光學(xué)現(xiàn)象是怎么產(chǎn)生的呢?其實(shí),其原理和彩虹類似,也與光的折射有關(guān)。
光的折射指的是當(dāng)光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時(shí),傳播方向會(huì)發(fā)生改變的現(xiàn)象。在我們看來(lái),就是光在傳播過(guò)程中發(fā)生了彎曲或偏折。
折射現(xiàn)象,圖片來(lái)源 keyshot
在幻日奇觀中,光源就是陽(yáng)光,讓陽(yáng)光發(fā)生偏折的透明介質(zhì)則是冰晶。
在遠(yuǎn)離地球的大氣高層,卷云里懸浮著大量冰晶,這些冰晶呈六角形,仿佛細(xì)小的鉆石砂(diamond dust)。冰晶就像棱鏡一樣,會(huì)使穿過(guò)的光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
卷云中的冰晶結(jié)構(gòu)示意圖,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
不過(guò),僅有光和冰晶并不足以形成幻日,還需要風(fēng)和地心引力的助力。在風(fēng)和地心引力的作用下,冰晶層層相疊,整齊地排列在空中。
陽(yáng)光從六邊形冰晶的一側(cè)射入,穿過(guò)冰晶的兩個(gè)面,從另一側(cè)射出。在這個(gè)過(guò)程中,光線發(fā)生了彎折,折射出的角度大約為22度。
陽(yáng)光穿過(guò)冰晶示意圖,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
陽(yáng)光發(fā)生的這種非常規(guī)律的折射現(xiàn)象,會(huì)在其左右兩側(cè)各產(chǎn)生一個(gè)“小太陽(yáng)”,這兩個(gè)“小太陽(yáng)”實(shí)際上是太陽(yáng)的虛像,也就是我們說(shuō)的幻日。
用棱鏡可以直觀地模擬幻日現(xiàn)象,圖片來(lái)源 PHYSICS TEACHER
常與幻日奇觀相伴出現(xiàn)的七色彩虹又叫“環(huán)天頂弧”(circumzenithal arc),它的出現(xiàn)也和冰晶對(duì)陽(yáng)光的折射有關(guān)。
陽(yáng)光由不同頻率的光組成,當(dāng)穿過(guò)冰晶時(shí),冰晶對(duì)不同頻率的光折射率不同,于是就形成了彩虹特有的光譜。
圖片來(lái)源見(jiàn)水印
環(huán)天頂弧外形看上去像倒掛的彩虹,有“天空的微笑”之稱。但它的形成靠的是冰晶,而不是雨滴。
環(huán)天頂弧,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
從冰晶上平面射入的陽(yáng)光經(jīng)過(guò)折射,從側(cè)面射出,形成一道接近半圓形的七彩弧線。其色彩排列剛好與彩虹相反,內(nèi)側(cè)為藍(lán)色,外側(cè)則是紅色。
環(huán)天頂弧的弧形大小與太陽(yáng)的高度有關(guān),通常來(lái)講,太陽(yáng)越高,弧形的半徑就越小。當(dāng)太陽(yáng)超過(guò)一定高度(太陽(yáng)的仰角高于32°),它就消失不見(jiàn)了。
除了環(huán)天頂弧,還有一種常與幻日奇觀相伴出現(xiàn)的光環(huán),叫做22°暈(22° halo),它也是陽(yáng)光穿過(guò)六邊形冰晶發(fā)生偏折形成的。
當(dāng)六邊形冰晶的垂直軸與陽(yáng)光垂直時(shí),光線穿過(guò)冰晶,發(fā)生折射和色散,就形成了22°暈。
22°暈形成示意圖,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
22°暈內(nèi)圈呈紅色,外圈呈紫色,不過(guò)外圈的紫色通常不太明顯。光暈的顏色分布與冰晶大小具有明顯的相關(guān)性,當(dāng)冰晶較大且大小分布較均勻時(shí),顏色較為清晰。
22°暈,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
作為一種較為罕見(jiàn)的大氣光學(xué)現(xiàn)象,幻日產(chǎn)生的氣象條件相對(duì)嚴(yán)格。不過(guò),歷史上還是出現(xiàn)不少與幻日有關(guān)的記載。
在西塞羅的《論共和國(guó)》(公元前54-51年)中,就提到過(guò)類似幻日的現(xiàn)象;亞里士多德也描述過(guò)“兩個(gè)模擬太陽(yáng)(mock suns)隨著太陽(yáng)一同升起”的情景;還有后羿射日的傳說(shuō),可能也與幻日有關(guān)。
現(xiàn)在,世界各地都有關(guān)于幻日的記載,讓我們一起來(lái)欣賞這些神奇的景觀吧。
哈爾濱幻日景觀,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
瑞典幻日景觀,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
太倉(cāng)幻日景觀,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
上海幻日景觀,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
赤峰幻日景觀(可以看到環(huán)天頂弧),圖片來(lái)源見(jiàn)水印
俄羅斯的怪異幻日,圖片來(lái)源見(jiàn)水印
雖說(shuō)罕見(jiàn),但幻日奇觀還是偶有發(fā)生,你遇到過(guò)這樣的美景嗎?快來(lái)聊聊你見(jiàn)到的“多日同輝”吧。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的活久见!天空惊现三个太阳的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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