日暈(solar halo),一般指在太陽(yáng)的周圍有一圈亮白色或彩色的光環(huán),就是人們常說(shuō)的太陽(yáng)戴帽。而月亮周圍形成的一圈白亮或彩色的光環(huán)就是月暈(詳見(jiàn)詞條“月暈”)了,俗稱風(fēng)圈或毛月亮。日暈月暈是一種較為常見(jiàn)的大氣光學(xué)現(xiàn)象,是高空卷層云中的冰晶折射和反射太陽(yáng)或月亮的光線形成的。它們的出現(xiàn),往往預(yù)兆著雷雨天氣的來(lái)臨。民諺有“日暈三更雨,月暈午時(shí)風(fēng)”的說(shuō)法。這是因?yàn)樾纬扇諘灮蛟聲灡砻鞲呖沼芯韺釉疲呖諠穸茸兇?,預(yù)示著有一個(gè)低壓(如氣旋,詳見(jiàn)詞條“低壓”)系統(tǒng)移近,天氣有可能變壞。
日暈家族
實(shí)際上懸浮在大氣中的冰晶(卷狀云、冰霧、磚石塵等)對(duì)日光的折射和反射作用而形成的暈的光學(xué)現(xiàn)象有很多種,根據(jù)光暈呈現(xiàn)環(huán)狀、弧狀、柱狀或亮點(diǎn)狀等等不一的形態(tài),日暈分為22度暈、46度暈,幻日(詳見(jiàn)詞條“幻日”)、環(huán)地平弧、環(huán)天頂弧、虹彩云等。各種光暈的出現(xiàn)和懸浮在大氣中冰晶的排列方式、太陽(yáng)高度角以及觀察者的地理位置都有一定的關(guān)系。通常所說(shuō)的日暈只是其中的兩種,一種是較為常見(jiàn)的小暈,也稱為22度暈,另一種是46度暈。
22度日暈及幻日
22度日暈是太陽(yáng)周圍最常見(jiàn)的一種暈圈,伸直手臂對(duì)著暈圈,太陽(yáng)、觀察者和手臂形成的角度是22度。是由于陽(yáng)光通過(guò)高空薄云(如卷層云)中直徑小于20.5微米的六角形冰晶的折射和反射而形成。日暈光環(huán)的顏色一般是明亮的白色,但有時(shí)其上有卷云,光線通過(guò)卷云里面的冰晶形成色散而呈現(xiàn)出彩色,靠近太陽(yáng)的內(nèi)圈為淡紅,外圈為紫色或白色。光環(huán)內(nèi)的天空明顯比光環(huán)外的暗。
太陽(yáng)靠近地平線附近時(shí)的22度日暈上經(jīng)常出現(xiàn)幻日,即日暈環(huán)上與太陽(yáng)同一高度的兩邊有時(shí)會(huì)形成兩個(gè)彩色或白色的大亮點(diǎn),如此炫目,有時(shí)被觀察者誤認(rèn)為是太陽(yáng),所以被稱為幻日。它是由于太陽(yáng)光通過(guò)直徑大于30微米的六角形板狀冰晶(且冰晶的平板面水平排列)的折射和反射而形成??拷?yáng)的一邊是紅色,遠(yuǎn)離一邊呈藍(lán)白色,看起來(lái)象彗星的尾巴。
只要有太陽(yáng)光和卷狀云,日暈和幻日在世界各地都容易看到,全天任何太陽(yáng)高度角都可能觀測(cè)到,但在太陽(yáng)高度角比較低時(shí),即日出后和日落前太陽(yáng)靠近地平線更常見(jiàn),以及中緯度的冬天更常見(jiàn)。
日暈與幻日?Pauli Hanninen攝于芬蘭拉普蘭的利維雪場(chǎng)
22度日暈與日華的區(qū)別
日暈是由冰晶形成,暈圈顏色是內(nèi)紅外紫,而日華是由水滴形成,華彩內(nèi)紫外紅;日暈的暈圈內(nèi)顏色比較暗,日華是彩色的盤。
22度日暈
日華
46度暈
暈可分為有“小暈”和“大暈”,“小暈”即22度暈,“大暈”即46度暈。46度暈是比22度暈有更大的光環(huán),比較少見(jiàn),一般也比22度暈環(huán)暗淡一些。
內(nèi)圈光環(huán)為22度暈,外圈光環(huán)為46度暈
環(huán)天頂弧
環(huán)天頂弧,是最美麗和最豐富多彩的日暈之一。它是一條向上環(huán)繞天頂?shù)牟噬【€,色彩鮮艷、明亮,色彩排列使它很象倒掛的彩虹,甚至比彩虹更明亮。靠近太陽(yáng)這邊的弧度可見(jiàn),弧線大小通常只是圓圈的四分之一,偶爾也可以看到一半。環(huán)天頂弧頂點(diǎn)在太陽(yáng)以上48度,因此在太陽(yáng)比較低的情況下容易觀察到,即日出日落前后,太陽(yáng)高度角15~25度之間,其中在22.1度最亮,到32度以上環(huán)天頂弧消失不見(jiàn)。環(huán)天頂弧是由太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)飄浮在空氣中的水平排列的板狀冰晶的折射和反射形成的。
環(huán)天頂弧
環(huán)地平弧
環(huán)地平?。–ircumhorizontalarc),也是日暈的一種,同環(huán)天頂弧一樣,是顏色鮮艷而明亮的弧狀光線。與太陽(yáng)同側(cè),靠近地平線。環(huán)地平弧需要太陽(yáng)高度角高于58度,地平線附近有卷云才能形成,所以一般在中午才能看到,其他時(shí)間看不到。在高緯度的北方由于太陽(yáng)角比較低,則永遠(yuǎn)也看不到這種弧。
環(huán)地平弧?Mark Schiefer,Senftenberg,攝于阿爾比斯,勃朗峰