9月3日,北京的雙彩虹美景在朋友圈刷屏。雖然彩虹是一種很常見的自然景象,但即便如此,每當(dāng)雨后天空中升起美麗的彩虹時(shí),仍能吸引大家的目光,而極為少見的雙彩虹更是足夠“吸睛”。那么,雙彩虹究竟是怎樣形成的?
雙彩虹其實(shí)是霓和虹
彩虹是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象,當(dāng)太陽(yáng)光照射到空氣中的水滴時(shí),光線被折射及反射,在天空中形成拱形的七彩光譜,雨后常見。我國(guó)對(duì)于七色光的最普遍說(shuō)法為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫,按波長(zhǎng)從長(zhǎng)至短進(jìn)行排序。
為何會(huì)出現(xiàn)彩虹?氣象專家表示,這與地球的形狀有很大的關(guān)系,地球表面是一個(gè)曲面并且被厚厚的大氣所覆蓋,雨后空氣中的水含量比平時(shí)高,當(dāng)陽(yáng)光照射空氣中的小水滴時(shí)就形成了折射。
單個(gè)水滴是無(wú)法呈現(xiàn)整個(gè)彩虹的,當(dāng)空氣中有大量形狀和密度較均勻的水滴時(shí),在特定的角度這些水滴會(huì)向觀察者發(fā)出較強(qiáng)的反射光,同一角度的水滴分布在一個(gè)假想的錐形上,在觀察者的眼中就形成了彩虹。
那么,彩虹怎么還有雙的,它是怎么來(lái)的?專家表示,雙彩虹是在水滴內(nèi)進(jìn)行兩次反射后形成的特殊現(xiàn)象,在原彩虹的外圍出現(xiàn)一條直徑稍大、顏色反轉(zhuǎn)的同心彩虹。
清晰可見的一條為主虹,“包裹”在主虹外側(cè)更大的一圈叫作副虹,又稱霓。陽(yáng)光在水滴中經(jīng)過(guò)一次反射后形成主虹,主虹外側(cè)為紅色,內(nèi)側(cè)為藍(lán)色,顏色較亮;光線折射后發(fā)生二次反射形成副虹,副虹外側(cè)為藍(lán)色,內(nèi)側(cè)為紅色,顏色較暗,形似發(fā)箍。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,彩虹的主虹是水點(diǎn)內(nèi)的反射造成,而副虹則是兩次反射形成的。由于副虹的光線強(qiáng)度低,很多時(shí)候無(wú)法被肉眼察覺,所以雙彩虹十分罕見。
“捕捉”雙彩虹的正確方法
想一睹雙彩虹曇花一現(xiàn)的“芳容”并不能只靠運(yùn)氣,了解雙彩虹出現(xiàn)的天氣條件能夠幫助我們找到正確的時(shí)機(jī)。
從季節(jié)來(lái)看,彩虹多出現(xiàn)在夏天。因?yàn)榇呵锒練鉁叵鄬?duì)較低,空中不易存在形成散射的小水滴,且陣雨天氣出現(xiàn)頻率低,所以一般不會(huì)有彩虹出現(xiàn)。
彩虹的清晰程度取決于空氣中小水滴的大小,體積越大,形成的彩虹越鮮艷。故而雨大而風(fēng)微的天氣更有助于空氣中小水滴的存在,更可能出現(xiàn)雙彩虹。
再看空氣清新度。降雨能夠帶來(lái)清新的空氣,但雙彩虹對(duì)空氣條件的要求非常“苛刻”。形成副虹的二次折射光線十分微弱,因而只有在空氣條件非常好的情況下才能看到副虹。因此,降雨前的空氣質(zhì)量在某種程度上決定了雙彩虹能否出現(xiàn)。另外,太陽(yáng)光在水滴內(nèi)經(jīng)過(guò)的三次、四次反射還可以形成第三虹、第四虹等,可惜它們的色彩更加暗淡,被肉眼看到的概率微乎其微。
另外,背對(duì)著太陽(yáng)才能看到雙彩虹。一般來(lái)說(shuō),清晨陣雨后,彩虹會(huì)出現(xiàn)在西方,傍晚陣雨后則會(huì)出現(xiàn)在東邊。(據(jù)《中國(guó)青年報(bào)》《中國(guó)氣象報(bào)》)