来自彩虹之都的问候,一道、两道、三道彩虹呢

来自彩虹之都的问候,一道、两道、三道彩虹呢

昭苏县位于新疆伊犁哈萨克自治州西南部的天山腹地,属高山半湿润性草原气候。昭苏三面环山,东面为狭长谷地,西面为开阔盆地,夏季气候多变,阵雨频繁,有形成彩虹的独特自然条件。据统计,昭苏每年5至8月期间,出现彩虹的景象多达160余次,而且经常出现双彩虹,三道彩虹也时有发生。

来自彩虹之都的问候,一道、两道、三道彩虹呢

图为昭苏县气象局院内彩虹。(图/黄诺思)

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图为昭苏75团彩虹。(图/何智)

来自彩虹之都的问候,一道、两道、三道彩虹呢

图为昭苏县气象局院内彩虹。(图/孙栋栋)

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图为昭苏县气象局院内彩虹。(图/孙栋栋)

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昭苏气象局供图。

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昭苏气象局供图。

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昭苏县宣传部李文武供图。

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昭苏县宣传部李文武供图。

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昭苏县宣传部李文武供图。

那么,为什么会有两道彩虹?

先来说一道彩虹是怎么出现的。

一句话:彩虹就是阳光在小水滴中发生“折射-反射-折射”后,投射到你眼中的彩色光波的集合体。

就像牛顿用三棱镜分解出了七色光(红橙黄绿蓝靛紫)一样,阳光以一定角度射入悬浮在空气中的水滴时,也会被分解出不同颜色的光波,而这些光波在水中的折射率不同,红光偏折最小,而紫光最大,所以高处水滴提供红光,低处水滴提供蓝紫光,最终我们看到就是红色在最外圈、蓝紫色在最内的色彩斑斓的彩虹。

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但是,如果光在水滴中多反射了一次,也就是“折射-反射-反射-折射”,那么彩色光波的排序就会恰好反了过来,这就是“双彩虹”中的霓了。由于在各个界面biu来biu去太多次,光线的能量有损失,所以我们看到的霓的亮度比虹要小很多。

江湖传闻,光还可以有更多次数的反射,从而出现三道彩虹甚至多道彩虹,但由于这些时候光线能量损耗太大、亮度更加弱,想看到那都是非常非常难的了。

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为什么彩虹是弯的?

上文说到,每种颜色的光波由于折射率不同,各有特定的弯曲角度,阳光中的红色光,折射的角度大约是42度,蓝紫色光的折射角度约只有40度。

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彩虹与人眼位置示意图(制图:任成英)

所以如果你画一条假想线,连接你的后脑勺和太阳,并向你的面前延伸,那么与这条线呈40-42度夹角的地方,就是通常彩虹所在的位置。事实上,如果你有丰富的看彩虹经历,你会发现,越是靠近红色光波部分的彩虹,色彩越是明显,反之,越是靠近蓝紫色部分,色彩越是黯淡。所以,我们一般用红色光波的42度左右夹角,来找彩虹位置。

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彩虹即为这个圆锥体的底部圆弧。(制图:任成英)

现在,有无数平行光线在水滴中射入射出,而最终能投射入眼睛、被你看到的,则是与平行入射光线成42度左右的光束集合体,于是,我们得到了一个以你的眼睛为顶点的圆锥体,而这个圆锥底面的圆弧就是彩虹啦!但是由于有地平线的遮挡,我们大多数时候看到的彩虹就只能是半弧形的了。从这个意义来说,我们每个人看到的彩虹都是阳光“现做现卖”的专属彩虹。

但是也有例外,比如我们可以上天呀!网上就曾流传有一张据说是跳伞者从半空中拍摄到的环形彩虹,怎么回事呢?

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翻转一下,就看到圆环彩虹了

把那张圆锥体的图翻转一下你就能明白了,而且只有当太阳高度角为90度时,你才能在“合适的高度条件+合适的水汽条件”下看到正圆形彩虹。如果你有幸拍到了它,那么你绝对可以在微博发一条“看见圆环彩虹的人会幸福一辈子,转发幸福的人也会幸福一辈子”,相信我转发一定很高。

来源|中国天气网


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