“双太阳”,是咋回事?
来源:南方都市报(nddaily)、中国气象报、央视新闻、北京日报、长春中国光学科学技术馆、封面新闻、科普中国等
一个太阳
居然拥有“分身术”
这是怎么回事呢?
7月18日
四川近期两次拍到“双太阳”奇观
有网友猜测这是“幻日”现象
那么,什么是“幻日”?
“幻日”现象的形成需要哪些条件?
“幻日”出现持续多少时间呢?
本期南都新知带你“盘”一“盘”
下方1️⃣张图,带你知多点
深读
四川近期两次被拍到“双太阳”奇观。7月18日,成都一男子在上班路上拍到天空同时出现“太阳”。此前宜宾也有网友拍到了“两个太阳”一前一后藏在云层中。
有网友猜测这是“幻日”现象。四川省天文科普学会副会长曾阳认为,从18日拍摄的视频看,气象条件不符合幻日的条件,猜测是手机镜头的炫光,而对于此前宜宾出现的“双太阳”,他则认为是幻日现象。
那么,问题来了:什么是幻日?幻日现象的形成需要哪些条件?幻日出现持续多长时间?南都新知带你盘一盘。
什么是“幻日”?
说起多个太阳,大家可能想到古代的神话故事。但其实我们看到的幻日,只有一个太阳是真的,其他都是太阳的虚假“分身”。
2020年10月15日,黑龙江漠河市的天空同时出现了罕见的日晕、幻日与“环天顶弧”奇观。
来源:央视新闻
太阳怎么会和忍者一样幻化出“分身”呢?这就与光的折射“脱不了干系”。类比一下:筷子放进水杯里就好像被“折断”了一样,所以光的折射会给我们带来视觉上的假象。
发生折射,一靠光源,二靠透明介质。光源当然就是太阳光了,但透明介质在广阔的天空中从何而来?
我们赖以生存的地球不是“单打独斗”的个体,而是被厚厚的大气层团团包围,小心地保护着。但大气不光是“气”,其中也有雨滴和水汽,它们自带“七十二变”特殊技能,在非常寒冷、出现卷云的高空,可变成非常小的六角冰晶。
这些六角冰晶再在风和地心引力的作用下,层层相叠,整齐地垂直排列在空中,形成了天然的透明介质——六角形冰柱。
当早晨或傍晚的太阳光透过整齐的六角形晶柱时,它们会像三棱镜一样,使太阳光沿水平方向朝左右折射约22°。从冰柱折射出来的光线有三路,中间的光线是由太阳直射过来,是“真正的太阳”,左右两条光线是太阳光经过六角冰柱折射而来的,是“假太阳”。
这样就形成了“幻日”的现象。出现幻日的多少、暗明、大小会随着高空小冰柱的分布情况而异。
气象专家张明英介绍,高空冰晶对太阳光折射所形成的现象,可以形成很多形式,呈现环状、弧状、柱状或亮点状,统称大气晕族。晕族中最常见的现象是小晕,此外还有大晕、近幻日、远幻日、近幻日环、环天顶弧、环地平弧等,都是出现在不同位置的晕象。晕族的出现是一种大气光学的常见自然现象。
什么条件下会出现“幻日”?
“幻日”就像个害羞的小姑娘,可不会随随便便现身,她要出现需要满足非常严苛的气象条件。
2023年2月1日上午,北京上空出现幻日等景象。
来源:北京日报
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,要满足阳光折射的角度。“幻日”现象一般出现在早晨或傍晚,不会出现在中午,因为中午太阳角度太高,不满足折射的条件,而且中午的太阳光线太强烈,即便有这个现象,肉眼也不可能观测到。
此外,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。
因此,能够看到“幻日”这种大气光学现象,确实不是一件容易的事。
“幻日”现象持续的时间一般不会太长,短则几分钟,长不超过半小时。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。
历史上的“幻日”奇观
“两个太阳”就已经够“热”了,那三个甚至十个太阳呢?别不敢想,历史上还真有。
1866年4月,乌克兰八日并出。
1956年夏,我国峨眉山顶,七个太阳环绕天空。
1971年5月5日,我国小兴安岭十日并出。
1988年,河南漯河市天空中出现五个“串成糖葫芦”的太阳。
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