今天上午10时30分许,内蒙古通辽市科左后旗甘旗卡镇上空出现了“三个太阳”!
景象十分壮观,网友们纷纷掏出手机记录下了这难得一见的景象。
图片来自微博网友红河道图片来自微博网友某同今天又牙疼了吗图片来自微博网友长不大的吴雪薇yu当地气象部门表示,天空同时出现三个太阳的一种奇异的光学现象,由整齐排列在空中的冰柱折射所形成,称为幻日。
什么是“幻日”?
从科学的角度来看,太阳系毫无疑问只有一个太阳。这一天空中出现多个“太阳”的奇观其实是一种叫做“幻日”的大气光学现象。
在非常寒冷、出现卷云的高空,分布着大量微小的六角冰晶。当这许多的冰晶在朝阳或夕阳附近时,它们会像三棱镜一样,使太阳光发生折射,形成环绕太阳的“日晕”。冰晶在下沉时,会整齐地竖直排列起来,从而使太阳光沿水平方向朝左右折射约22°,从冰柱出来的三路光线射到人的眼睛中,中间那路太阳光线,是由中间位置的太阳直接射来的,是真正的太阳;旁边两条光线,是太阳光经过六角形晶柱折射而来的。这样,在人们的眼中,在中间真太阳的两边就出现了另外两个太阳,它们实际上是太阳的虚像。
大气中冰晶折射与反射形成的各种日晕年7月5日,浙江嘉兴的天空中出现的“两个太阳”;
年12月10日,上海出现的“三个太阳”;
年6月18日上午,位于重庆的西南大学育才学院出现了“两个太阳”;
年11月1日上午,赤峰市、围场满族蒙古族自治县和承德的部分地区上空出现“四个太阳”,个别位置可以看见“五个太阳”。
年11月25日,新疆阿勒泰地区布尔津县出现“三个太阳”即为“幻日”现象;
年1月23日,内蒙古呼和浩特市也出现了“三个太阳”;
年12月31日,吉林扶余市也出现了“三个太阳”;
年1月12日,内蒙古呼伦贝尔市也出现了幻日景象;
年2月9日,青海玉树上空出现了幻日现象;
年2月14日,内蒙古达茂旗、四子王旗、镶黄旗、苏尼特右旗均出现幻日奇观;
年10月15日,黑龙江漠河出现“幻日”奇观。
“幻日”的形成条件
“幻日”只要满足一定的大气条件,地球上的任何地方都可能看到这样的景观。
首先,要高空对流层中有卷层云,水汽遇冷凝华成比盐粒要小、垂直排列整齐的六角柱状冰晶;
其次,云层要稀薄,透光率要好,这样才能把太阳光折射出来;
同时,太阳的偏向角要低,透过冰晶与观察者之间的角度要恰到好处,高空云朵漂移、冰晶角度稍偏一点,幻日就可能出现在另一个地方或什么都看不到了。
幻日的大小、多少、形状、明暗由高空卷云的数量、冰晶分布方向以及太阳的高度来决定,这就是幻日现象持续短则几分钟、长不过半小时的原因所在。
其实,这种自然现象和彩虹是类似的道理,在天空中出现的半透明薄云里面,有许多飘浮的六角柱状的冰晶体,偶尔它们会整整齐齐地排列在空中。当太阳光射在这一根根六角形冰柱上,就会发生非常规律的折射现象,当这许多的冰晶在朝阳或夕阳附近时,光线从冰柱的一个侧面射入,又从另外两个侧面射出,产生了反射和折射,就产生了多个太阳,实际上它们都是太阳的虚像。
我国高寒、高纬度的黑龙江、内蒙古、新疆经常发生幻日现象,多出现在冬季5时至6时或9时左右以及傍晚,哈尔滨、大连、牙克石、满洲里、阿勒泰、塔城等地多次出现,北京、上海、南京、武汉、重庆等相对温暖的地区也曾出现过幻日现象。
“幻日”其实是一种特殊的日晕现象
幻日是晕家族的一员,它和天空中的晕圈产生的物理过程一样,只是晕圈发生时,太阳高度角较大,阳光穿过水平导向的柱状冰晶相隔柱面两次折射发生22度的偏折、或者竖直导向的柱状冰晶相邻柱面两次折射发生46度的偏折而分别形成22度晕或46度晕。下图左为晕形成的原理图,太阳的像成为美丽的环。
总之,虽然幻日形成的条件十分严苛,但也并非百年难得一见。或许某一天,我们也能亲眼见到这绝美的幻日奇观!
本文来自:中国气象科普、长春中国光学科学技术馆、天际风云
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