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第212期  总第5947期  2020年11月23日  星期一
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揭秘“双彩虹”的形成
来源:本站原创 作者:admin 发布日期:2020-11-23 15:44:13

2020年初至今,“双彩虹”已经数次霸屏朋友圈,屡次登上微博热搜。彩虹本是一种很常见的自然景象,为何“双彩虹”却多次赢得北京、广州、成都等地市民的青睐?今天,就让我们一起来了解双彩虹是怎么形成的。

 

“双彩虹”实为“霓”与“虹”
 

“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞。”相传,女娲曾炼五色石补天,彩虹即五色石发出的彩光;爱尔兰民间传说里,矮精灵在彩虹的尽头埋了黄金……美丽的彩虹,不仅有很多美丽的神话传说,也为人们带来了好心情。自古以来,彩虹从来不缺赞美者和欣赏者,“双彩虹”更是从古代就各自有一个好听的名字——“霓”和“虹”。
 

通常,我们把“双彩虹”中半径较小的内层称为“虹”(亦称为“主虹”)。它就是我们常常说起并看到的彩虹,颜色鲜艳,按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7色由外圈到内圈依次排布。而“双彩虹”中半径较大的外层称之为“霓”(亦称为“副虹”),它的颜色亮度较暗,颜色排布与虹恰好相反,而且极为少见。霓比虹暗弱,在虹与霓之间还有一片未被照亮的天空,因为是亚历山大最先描述的,所以被命名为“亚历山大带”(即“暗带”)。
 

多重彩虹形成的奥秘
 

为什么“霓”与“虹”会同时出现在天空中呢?当空气湿度较大时,空气中的水汽可以看作是无数个小水滴。彩虹即阳光照射到空中接近球形的小水滴造成色散和反射而形成的。当阳光以40至42度的角度入射水滴时,在水滴内产生的反射最为强烈,形成我们所见到的彩虹。
 

据中国天气网气象分析师邵鹏介绍,太阳光射入小水滴后,通常会发生两次折射和一次反射,即“折射—反射—折射”,形成外红内紫的“虹”。当太阳光在水滴内经历两次折射和两次反射时,即“折射—反射—反射—折射”,就形成了“霓”。因为它比“虹”的形成多了一次反射过程,所以我们看到“霓”的颜色排序与“虹”正好相反,以外紫内红的形式呈现。由于每次反射均会损失一些光能量,因此霓的光亮度较弱,一般不容易被肉眼察觉。其实副虹一定是跟随主虹存在的,所以只有当光的能量足够大或者能量损失足够小的时候,我们才能看到霓。
 

那阳光在水滴内有没有可能经过三次或四次反射呢?答案是肯定的,比霓更暗的第三道虹甚至是第四道虹,都曾经被拍摄过。这些虹出现在与太阳同一侧的天空,因为阳光的关系,用肉眼很难看见。
 

双彩虹只在雨后出现吗
 

夏季的午后至傍晚,雨后初晴时,彩虹最易显现,双彩虹也不例外。这时,空气内尘埃少且充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云所以亮度较暗,而观察者头上或背后已没有云的遮挡,能够看见阳光,这样彩虹就容易被看到。
 

湖北省农业气象专家黄智敏说:“水汽和太阳光是彩虹形成的基本条件,水汽的充足与否和季节、地域相关。”从季节上看,冬季的气温通常较低,小水滴在空中不易存在,冬天下雨的机会也少,所以一般不会有彩虹出现;夏天气温较高,常有热对流天气,雷阵雨较多,且下完后又常常立马放晴,因此更容易看到彩虹。从地域上讲,彩虹的出现需要满足一定的水汽条件,因此在我国南方,雨水充沛、空气湿润的地方容易看到彩虹,出现双彩虹美景的概率也更大,比如广西水系发达、空气湿度较高,有时候不下雨也会出现双彩虹美景。
 

要想看到双彩虹,除了需具备彩虹形成的基本条件,空气中的水滴大小也很关键。这是因为彩虹的明显程度,取决于空气中小水滴的大小,小水滴体积越大,形成的彩虹越鲜亮,小水滴体积越小,形成的彩虹越不明显。只有当空气中的小水滴足够大,保证霓的颜色足够鲜艳,双彩虹才可以被肉眼看到。
 

综上所述,满足空气中水滴充沛、尘埃少、能见度高、太阳光角度合适等条件,观察者就可以看到双彩虹,比如在瀑布周围就比较容易见到双彩虹美景。但是,双彩虹即便是在经常出现彩虹的高原地区也并不多见,能够在雨后看到双彩虹算是一个极为稀有的体验,也难怪人们青睐有加。
 

 E学课堂

 

你见过火彩虹吗?民间也有彩虹云和火焰彩虹的说法,其实,它的正式学名为“环地平弧”,又称日载或日承现象,为太阳光照射高层大气中冰晶折射而产生。环地平弧号称为所有晕像中最美丽者,比双彩虹更为罕见。扫描二维码,了解火彩虹是怎么形成的。

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