彩虹為何成雙出現

本刊綜合

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

8月19日下午6點左右，湘潭部分地區突然下起雨來。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在太美了。

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

9月20日一大早，廣州中心城區下起了陣雨。大雨過后陽光出現時，不少市民目睹雙彩虹景象。一時間，各種雙彩虹照片和視頻在網絡社交媒體流傳。

那么，雙彩虹究竟是怎么形成的？為什么很多時候，我們只能看到一道彩虹？

空氣濕度較大時，空氣中的水汽可以看作是無數的小水滴。太陽光射入小水滴，會發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、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成最小夾角;其他的光依序在其中排列，所以，我們肉眼見到的虹外側為紅色，內側為紫色。

當太陽光在水滴中發生兩次折射和兩次反射，即“折射—反射—反射—折射”，就會形成霓。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，紫色在外。

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

霓和虹同時出現，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行多次反射，但是由于每次反射都會導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。

彩虹的形成離不開水汽和太陽光，水汽充足與否和季節、地域有關。

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

從地域上來說，彩虹的出現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，出現雙彩虹美景的概率也大。比如，廣西空氣濕度較大，有時候不下雨也會出現彩虹。

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。雙彩虹通常出現在夏季的午后到傍晚時分，雨后初晴時最易顯現。