來自彩虹之都的問候

昭蘇縣位於新疆伊犁哈薩克自治州西南部的天山腹地,屬高山半溼潤性草原氣候。昭蘇三面環山,東面為狹長谷地,西面為開闊盆地,夏季氣候多變,陣雨頻繁,有形成彩虹的獨特自然條件。據統計,昭蘇每年5至8月期間,出現彩虹的景象多達160餘次,而且經常出現雙彩虹,三道彩虹也時有發生。

来自彩虹之都的问候

圖為昭蘇縣氣象局院內彩虹。(圖/黃諾思)

来自彩虹之都的问候

圖為昭蘇75團彩虹。(圖/何智)

来自彩虹之都的问候

圖為昭蘇縣氣象局院內彩虹。(圖/孫棟棟)

来自彩虹之都的问候

圖為昭蘇縣氣象局院內彩虹。(圖/孫棟棟)

来自彩虹之都的问候

昭蘇氣象局供圖。

来自彩虹之都的问候

昭蘇氣象局供圖。

来自彩虹之都的问候

昭蘇縣宣傳部李文武供圖。

来自彩虹之都的问候

昭蘇縣宣傳部李文武供圖。

来自彩虹之都的问候

昭蘇縣宣傳部李文武供圖。

那麼,為什麼會有兩道彩虹?

先來說一道彩虹是怎麼出現的。

一句話:彩虹就是陽光在小水滴中發生“折射-反射-折射”後,投射到你眼中的彩色光波的集合體。

就像牛頓用三稜鏡分解出了七色光(紅橙黃綠藍靛紫)一樣,陽光以一定角度射入懸浮在空氣中的水滴時,也會被分解出不同顏色的光波,而這些光波在水中的折射率不同,紅光偏折最小,而紫光最大,所以高處水滴提供紅光,低處水滴提供藍紫光,最終我們看到就是紅色在最外圈、藍紫色在最內的色彩斑斕的彩虹。

来自彩虹之都的问候

但是,如果光在水滴中多反射了一次,也就是“折射-反射-反射-折射”,那麼彩色光波的排序就會恰好反了過來,這就是“雙彩虹”中的霓了。由於在各個界面biu來biu去太多次,光線的能量有損失,所以我們看到的霓的亮度比虹要小很多。

江湖傳聞,光還可以有更多次數的反射,從而出現三道彩虹甚至多道彩虹,但由於這些時候光線能量損耗太大、亮度更加弱,想看到那都是非常非常難的了。

来自彩虹之都的问候

2015年4月21日,紐約一女子拍攝到4道彩虹的罕見美景。(來源:中新網)

為什麼彩虹是彎的?

上文說到,每種顏色的光波由於折射率不同,各有特定的彎曲角度,陽光中的紅色光,折射的角度大約是42度,藍紫色光的折射角度約只有40度。

来自彩虹之都的问候

彩虹與人眼位置示意圖(製圖:任成英)

所以如果你畫一條假想線,連接你的後腦勺和太陽,並向你的面前延伸,那麼與這條線呈40-42度夾角的地方,就是通常彩虹所在的位置。事實上,如果你有豐富的看彩虹經歷,你會發現,越是靠近紅色光波部分的彩虹,色彩越是明顯,反之,越是靠近藍紫色部分,色彩越是黯淡。所以,我們一般用紅色光波的42度左右夾角,來找彩虹位置。

来自彩虹之都的问候

彩虹即為這個圓錐體的底部圓弧。(製圖:任成英)

現在,有無數平行光線在水滴中射入射出,而最終能投射入眼睛、被你看到的,則是與平行入射光線成42度左右的光束集合體,於是,我們得到了一個以你的眼睛為頂點的圓錐體,而這個圓錐底面的圓弧就是彩虹啦!但是由於有地平線的遮擋,我們大多數時候看到的彩虹就只能是半弧形的了。從這個意義來說,我們每個人看到的彩虹都是陽光“現做現賣”的專屬彩虹。

但是也有例外,比如我們可以上天呀!網上就曾流傳有一張據說是跳傘者從半空中拍攝到的環形彩虹,怎麼回事呢?

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翻轉一下,就看到圓環彩虹了

把那張圓錐體的圖翻轉一下你就能明白了,而且只有當太陽高度角為90度時,你才能在“合適的高度條件+合適的水汽條件”下看到正圓形彩虹。如果你有幸拍到了它,那麼你絕對可以在微博發一條“看見圓環彩虹的人會幸福一輩子,轉發幸福的人也會幸福一輩子”,相信我轉發一定很高。

來源|中國天氣網


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