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,每當雨后天空中升起美麗的彩虹時,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?
雙彩虹其實是霓和虹
彩虹是氣象中的一種光學現象,當太陽光照射到空氣中的水滴時,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。我國對于七色光的最普遍說法為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫,按波長從長至短進行排序。
為何會出現彩虹?氣象專家表示,這與地球的形狀有很大的關系,地球表面是一個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高,當陽光照射空氣中的小水滴時就形成了折射。
單個水滴是無法呈現整個彩虹的,當空氣中有大量形狀和密度較均勻的水滴時,在特定的角度這些水滴會向觀察者發出較強的反射光,同一角度的水滴分布在一個假想的錐形上,在觀察者的眼中就形成了彩虹。
那么,彩虹怎么還有雙的,它是怎么來的?專家表示,雙彩虹是在水滴內進行兩次反射后形成的特殊現象,在原彩虹的外圍出現一條直徑稍大、顏色反轉的同心彩虹。
清晰可見的一條為主虹,“包裹”在主虹外側更大的一圈叫作副虹,又稱霓。陽光在水滴中經過一次反射后形成主虹,主虹外側為紅色,內側為藍色,顏色較亮;光線折射后發生二次反射形成副虹,副虹外側為藍色,內側為紅色,顏色較暗,形似發箍。通過實驗驗證,彩虹的主虹是水點內的反射造成,而副虹則是兩次反射形成的。由于副虹的光線強度低,很多時候無法被肉眼察覺,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的“芳容”并不能只靠運氣,了解雙彩虹出現的天氣條件能夠幫助我們找到正確的時機。
從季節來看,彩虹多出現在夏天。因為春秋冬季氣溫相對較低,空中不易存在形成散射的小水滴,且陣雨天氣出現頻率低,所以一般不會有彩虹出現。
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。故而雨大而風微的天氣更有助于空氣中小水滴的存在,更可能出現雙彩虹。
再看空氣清新度。降雨能夠帶來清新的空氣,但雙彩虹對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,降雨前的空氣質量在某種程度上決定了雙彩虹能否出現。另外,太陽光在水滴內經過的三次、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,背對著太陽才能看到雙彩虹。一般來說,清晨陣雨后,彩虹會出現在西方,傍晚陣雨后則會出現在東邊。(據《中國青年報》《中國氣象報》)