“谁把青红线两条,和云和雨系天腰?玉帝昨夜銮舆出,万里长空架虹桥。”这是一首中国古代传下来的咏虹诗。我们都知道,白天下雨之后,很有可能会看到彩虹,但是在夜间出现的虹则鲜为人知了。
1961年1月5日22时,苏联科学考察船“尤·米·绍卡尔蓁基号”上的科学家们航行到太平洋热带地区的时候,观察到了自然界里一种非常罕见的现象——夜虹。
在我国,一个气象站的观测员也曾经看到过两次夜虹奇观。他在自己的工作日记中这样记录道:“1975年6月30日21时后,月光明亮,天空大半为分散的浓积云遮盖着,西面一座大山山脉上的云彩下面出现了一个白色光弧,像白天的虹,但没有色彩,亮度比白天普通的虹要小些,只有它宽高的一半稍多点。月虹出现的时间约有4个小时,到7月1日凌晨3时前才消失。”“1976年9月30日凌晨1时,月光从裂开的云缝中射出来,发现了白色光弧。光弧的背面衬着蓝黑色的高山,光弧的上面有积云,积云上是成条的层积云,积云下有两条光弧就像一张弓似的出现在天上,出现时间有十多分钟。”
美丽的夜虹景色到底是怎样形成的呢?想要揭开这个天象之谜,我们需要先从虹的成因说起。
之所以会有彩虹,是因为雨后初睛时分,天空中还飘浮有大量的水滴,此时的阳光照射到这些水滴上后,经过了反射、内反射、再折射,便会将白色的太阳光分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种带有不同颜色的光线。空中无数的水滴在将这些有色的光线集合之后,反映到太阳对面的天空中,便会形成五彩缤纷的彩带,这便是我们常说的彩虹。
这种日常生活中常见的虹都是小水滴在太阳光的直接照射之下形成的。但有时候间接反射的阳光照射到空中的水滴里,也可以发生虹。夜虹便是由月球反射的太阳光,也就是月光造成的。在明月当空的时候,月光照射到对面有大量的小水滴悬浮着的天空中,便会出现夜虹奇观。因为月光是太阳光的反射光,所以夜虹光色的排列次序与白天出现的彩虹是一样的,其成虹道理也是相同的,只是由于月光比日光要微弱得多,因此夜虹也比昼虹要暗淡得多,人们用肉眼很难发现。
不管是哪一种彩虹,都是呈现为半圆形或者弧形的彩带,横跨于天空中。这是因为在人类对彩虹进行观察时,我们只可以看到从某些水滴投射于我们眼中的各种有色光线。而这些水滴在空中又都是按着圆周来进行排列的,在这一圆周上,所有的水滴都位于向着太阳、同时也向着观察者的位置上。只有从这个圆周上的水滴所反射出来的彩虹光线,才会落在我们的眼帘中,因此,平日里我们看到的彩虹都是呈现为圆弧状的。
有时候天空中还会同时出现两条彩虹,它们的成因有两种:一是由太阳光在水滴中进行两次完全的反射而形成的。常见的虹都是由一次内反射之后形成的,但是由于光线射入水滴的角度不同,光线会在水滴中发生两次反射,因此,在虹的上方也会出现一条彩色比较淡的光弧,这种光弧被称为“霓”,也被称为“副虹”。因为霓经过了两次反射,其光序被颠倒,所以它的光谱排列也恰好与虹相反。第二个成因是由于水面的反射光线而形成的。如果彩虹发生的地区是非常宽阔的水面,同时水面非常平静的时候,便可以将月光强烈地反射到空中的水滴上面,由于这种光线是从下向上射入水滴,在水滴中也是经过了两次内反射才形成的,因此,它的形状与霓是一样的。
除此之外,天空中也会出现3条以上的虹。1877年6月15日,葡萄牙某地同时在天空中出现了5条虹;1948年9月24日傍晚,列宁格勒上空出现了4条虹。
夜虹是一种比较罕见的现象,只有在月光非常强烈的晚上才有可能会出现。但是由于人类的视觉在夜间光线条下很难分辨出颜色,所以它看上去就好像是全白色的一样。另外,空气中水滴的大小,也决定了彩虹的色彩鲜艳程度与宽窄。空气中的水滴越大,虹的颜色也就会越发鲜艳,并相对比较窄;反之,水滴小,虹色也会越淡,并会比较宽。虹的出现还有预报天气的作用:东方出现虹的时候,本地下雨的概率便会极小;而西方出现彩虹的时候,本地下雨的可能却非常大。
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