絕美又震撼，這些大氣奇景是如何形成的？

出品：科普中國

作者：氣象萬千團隊

監(jiān)制：中國科普博覽

相信很多人走在路上，在看見天邊絢麗的云彩后，會情不自禁舉起手機“咔嚓”拍下一張或幾張滿意的圖片，再經(jīng)過一系列圖片上傳、編輯文案、點擊發(fā)布的操作后，然后就心滿意足地靜待好友們滿屏的點贊了?？赡苡腥藭f，快把裝在我身上的攝像頭拿開！世另我？

然而，常言道，凡事知其然，更要知其所以然。當(dāng)我們驚嘆于云層的多重變化的時候，可曾想過一個問題，它們是如何形成的呢？

萬道霞光

日出前后和日落前后，天空的很大部分，特別是太陽附近的天空都染上了斑斕的色彩。當(dāng)這部分天空有云朵時，云朵也染上了顏色。從地平線向上空，彩色的排序為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，有時個別彩色可能不明顯，但排序不變，這就是朝晚霞。日出前后的叫朝霞，日落前后的叫晚霞。

霞是怎樣形成的呢？實際上，它和天空產(chǎn)生蔚藍(lán)色的道理是一樣的，二者都是由于空氣分子的散射作用而造成的。區(qū)別在于，當(dāng)日出和日落前后時，陽光通過厚厚的大氣層，被大量的空氣分子散射，則產(chǎn)生霞。

據(jù)計算，太陽在地平線上時所透過的大氣層厚度為白天太陽當(dāng)頭時所透過的大氣層的三十五倍。由于陽光被大量空氣分子所散射，紫色和藍(lán)色的光就減弱得最多，到達地平線上空時已所剩無幾了。余下的只是波長較長的黃、橙、紅色光。

這些光線經(jīng)地平線上空的空氣分子和塵埃、水汽等雜質(zhì)散射以后，天空看起來也就帶上了綺麗的色彩?？罩械膲m埃、水汽等雜質(zhì)愈多時，這種色彩愈顯著。如果有云，云塊也會染上橙紅艷麗的顏色。

此外，存在于大氣中的水汽和灰塵是影響霞的狀態(tài)的基本因素。大氣中所含的水汽越多，霞的色彩越紅。而空氣濕度的增加通常發(fā)生于壞天氣的氣旋逼近之前，因此當(dāng)出現(xiàn)紅色或橙色的鮮明的霞時，就可能預(yù)示著天氣將變“壞”，當(dāng)然也可能預(yù)示著降水的發(fā)生。

天空中令人驚嘆的云景

（圖片來源：Veer圖庫）

美麗柔和的多云日落與藍(lán)色的天空

（圖片來源：Veer圖庫）

虹和霓

雨過天晴后，人們有時會驚喜地見到顏色絢爛的彩色光弧環(huán)高高懸掛在空中，偶而甚至能見到兩條并列懸掛在空中，這就是虹。

虹的形成和光的折射、反射有關(guān)。含七種色光的太陽光線，射入大氣中的水滴（雨滴或霧滴），各種色光經(jīng)歷折射和反射后，能夠在雨幕或霧幕上形成彩色光弧環(huán)。當(dāng)光弧環(huán)對觀測者所張的角半徑約42度，且光環(huán)的彩色排序是內(nèi)紫外紅時，稱為虹。

在虹的外面，有時還會出現(xiàn)較虹更弱的彩色光環(huán)，光環(huán)對觀測者所張的角半徑約為52 度，彩色環(huán)的排序與虹相反（內(nèi)紅外紫），即為霓或副虹。

有人可能會產(chǎn)生疑問，為什么夏天經(jīng)常見到虹，而冬天卻很少呢？

這是因為夏天常常下雷雨或陣雨，這些雨的范圍不大，往往是這邊天空在下雨，那邊天空仍閃耀著強烈的陽光。有時候，雨過天晴，天空中還飄浮著許多小水滴，當(dāng)太陽光通過這些小水滴時，經(jīng)過反射和折射作用，天空中的彩虹就出現(xiàn)了。

夏威夷毛伊島的雙彩虹

（圖片來源：Veer圖庫）

日月暈環(huán)

當(dāng)天空中有一層高云，陽光或月光透過云中的冰晶時發(fā)生折射和反射，便會在太陽或月亮周圍產(chǎn)生彩色光環(huán)，光環(huán)彩色的排序是內(nèi)紅外紫，此時，這個七色彩環(huán)就是日暈或月暈，統(tǒng)稱為暈。

其中，對觀測者所張的角半徑為22度的暈最為常見，稱為22度暈，偶爾也能看到角半徑為46度的暈和其他形式的與暈相近的光弧。

由于有卷層云存在才出現(xiàn)暈，而卷層云常處在離鋒面雨區(qū)數(shù)百公里的地方，隨著鋒面的推進，雨區(qū)不久可能移來，因此暈就往往成為陰雨天氣的先兆。

陽光明媚的日子里，一道筆直的彩虹上方的日暈

（圖片來源：Veer圖庫）

月亮在夜空中形成月暈

（圖片來源：Veer圖庫）

絢麗華蓋

天空中有一層透光薄云，云中的水滴大小均勻，若是由冰晶組成的云，則要求冰晶尺寸均勻。月光或陽光透射云層過程中，受到均勻云滴（水滴或冰晶）的衍射，則會在月亮或太陽周圍緊貼月盤或日盤形成內(nèi)紫外紅的彩環(huán)，我們將其稱為華。

因日光太亮，人們不易觀察到日華，月華則比較常見。緊貼月盤的華又稱華蓋，通常華蓋的紫色不太顯著，故內(nèi)環(huán)呈青藍(lán)色，其外呈黃色為主，最外呈紅色。有時在華蓋外隔一暗圈后還會出現(xiàn)一個甚至幾個同心光環(huán)，這種同心光環(huán)彩色排序與華蓋相同，但亮度弱得多，即為副華。

結(jié)語

梳理下來我們發(fā)現(xiàn)，其實一些大氣奇景并非遙不可及，往往它們就常伴在我們每個人的身邊。試想一下，每天的通勤路上都有霞的“護送”，夏季雨后稍稍抬頭便可能收獲虹和霓帶來的小驚喜，著實是有些浪漫了。

編輯：應(yīng)奕可