彩虹為何成雙出現(xiàn)

◆本刊綜合

雙彩虹即兩道彩虹同時(shí)出現(xiàn)在天空中，雖不常見但也不罕見。而一旦雙彩虹“現(xiàn)身”，就足夠吸引大家的目光。

8 月19 日下午6 點(diǎn)左右，湘潭部分地區(qū)突然下起雨來。一邊是艷陽高照，一邊是雨水淋漓，蓮城的上空掛起了一濃一淡兩道彩虹，親眼目睹此景的小伙伴都忍不住驚嘆實(shí)在太美了。

9 月3 日下午4 點(diǎn)多，雨過天晴，北京的上空出現(xiàn)絢麗的雙彩虹。很快，這雙彩虹美景在朋友圈刷屏。

9 月20 日一大早，廣州中心城區(qū)下起了陣雨。大雨過后陽光出現(xiàn)時(shí)，不少市民目睹雙彩虹景象。一時(shí)間，各種雙彩虹照片和視頻在網(wǎng)絡(luò)社交媒體流傳。

那么，雙彩虹究竟是怎么形成的？為什么很多時(shí)候，我們只能看到一道彩虹？

雙彩虹其實(shí)是霓和虹

空氣濕度較大時(shí)，空氣中的水汽可以看作是無數(shù)的小水滴。太陽光射入小水滴，會(huì)發(fā)生兩次折射和一次反射，即“折射—反射—折射”，從而形成虹。

太陽光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7 種顏色組成，波長最長的紅光在水珠中的折射率最小，使得其出射光線與入射光線構(gòu)成最大夾角；波長最短的紫光在水珠中的折射率最大，使得其出射光線與入射光線構(gòu)成最小夾角；其他的光依序在其中排列，所以，我們?nèi)庋垡姷降暮缤鈧?cè)為紅色，內(nèi)側(cè)為紫色。

當(dāng)太陽光在水滴中發(fā)生兩次折射和兩次反射，即“折射—反射—反射—折射”，就會(huì)形成霓。由于比虹的形成多了一次反射，在水珠中折射率最小的紅光出射光線與入射光線構(gòu)成最小夾角，而在水珠中折射率最大的紫光出射光線與入射光線構(gòu)成最大夾角，最終我們看到的光弧帶色彩排序與虹恰好相反，紅色在內(nèi)，紫色在外。

由于太陽光經(jīng)過水滴后發(fā)生兩次反射損耗的能量比發(fā)生一次反射的要多，所以霓比虹暗得多，一般不易被人們觀察到。只有當(dāng)光的能量足夠大或者能量損耗足夠小的時(shí)候，我們才能看到霓。

圖/ 中國天氣網(wǎng)

霓和虹同時(shí)出現(xiàn)，就是人們常說的雙彩虹。虹的仰角約為42°，而霓的仰角約為52°，所以霓在虹之上，并與之平行。

理論上來講，太陽光可以在小水滴里進(jìn)行多次反射，但是由于每次反射都會(huì)導(dǎo)致光能量損耗和亮度減弱，所以通常我們最多只能看到兩道彩虹。

水汽足水滴大才能彩虹成雙

彩虹的形成離不開水汽和太陽光，水汽充足與否和季節(jié)、地域有關(guān)。

從季節(jié)上講，一般冬天氣溫較低，空中不容易出現(xiàn)小水滴，下雨也少，所以冬天一般不會(huì)出現(xiàn)彩虹。夏季熱對(duì)流天氣較多，雷雨、陣雨頻繁，又常常是急匆匆地下完就放晴，因此容易出現(xiàn)彩虹。

從地域上來說，彩虹的出現(xiàn)需要滿足一定的水汽條件，因此在我國南方雨水充沛、空氣濕潤的地方易見彩虹，出現(xiàn)雙彩虹美景的概率也大。比如，廣西空氣濕度較大，有時(shí)候不下雨也會(huì)出現(xiàn)彩虹。

要想看到雙彩虹，除了具備彩虹的形成條件外，空氣里水滴的大小是關(guān)鍵。彩虹的明顯程度取決于空氣中水滴的大小，水滴大，彩虹就鮮艷；水滴小，彩虹顏色黯淡，就不那么明顯。因此，空氣中的雨滴要夠大，塵埃少，保證霓的顏色足夠鮮艷，被肉眼看到，我們才能看到雙彩虹。雙彩虹通常出現(xiàn)在夏季的午后到傍晚時(shí)分，雨后初晴時(shí)最易顯現(xiàn)。

我們從地面上看到的彩虹是拱形的，但實(shí)際上它是一個(gè)完整的圓環(huán)，這是因?yàn)榱硪话氩屎绫坏仄骄€擋住了。

如果想看到彩虹的全貌，可以“飛”到地球之外，比如坐在飛機(jī)上。找機(jī)會(huì)試試唄！