【彩雲不等於火彩虹?】彩雲及火彩虹的成因及形成條件

彩雲  Iridescent Clouds

彩雲的顏色

來到泰國華欣,適逢黃昏時份,到海邊酒吧喝杯雞尾酒,靜候日落的到來,是件正常不過的事吧!忽然間,天上發生了奇異的天文現象。起初以為是反曙暮輝,看清一點,發現是彩色的。 頓時,白雲搖身一變,成了「七色彩雲」,比孔雀還還要艷麗。或許知道它的罕有,眾人都目不轉睛。

彩雲又有「虹彩雲」、「彩虹雲」等稱號,英文是 Iridescent Clouds。它們常出現於莢狀雲上,為白雲塗上彩色的邊緣,是一種光學現象。那些變幻莫測的色彩被稱為「雲彩 (Cloud Iridescence)」。

彩雲通常都是桃紅色和綠色,透過「繞射現象」(Diffraction)出現於距離太陽較近的雲上。日華是繞著太陽形成的彩虹光環。彩雲則是日華的一個小片段。

彩雲  Iridescent Clouds

彩雲的形成

陽光穿過帶有懸浮水滴的薄雲時,微細的水滴令各種顏色的光波產生不同方向的繞射。光波相合之處會變得更明亮,而相抵的地方則會變暗。某種色光的暗位可能是另一色光的明亮區,形成漸變的色彩。 距離太陽越遠,色彩也越淡。由於懸浮水滴導致的不規則繞射,加上雲的形狀不一,色彩的分佈都比較不規則。

彩雲  Iridescent Clouds

彩雲的形成條件

正如先前所說,彩雲的形成是由陽光穿過太陽附近帶有懸浮水滴的薄雲。把這句子的元素拆開便是構成彩雲的條件:

  1. 晴朗的白天
  2. 帶有均勻小水滴的薄雲,如莢狀雲、高積雲、卷積雲、珠母雲
  3. 位在距離太陽 10 至 40 度的雲

彩雲  Iridescent Clouds

「彩雲」不等於「火彩虹」

一般人很容易混淆「彩雲」和「火彩虹」(Fire Rainbow)。兩者雖然相似,但成因有別。「火彩虹」的學名是「環地平弧」(Circumhorizontal Arc) 或「日承」,是大氣層中罕見的天文現象。

彩雲  Iridescent Clouds

「火彩虹」的形成

「火彩虹」通常發生在太陽高掛,烈日當空的時候。當光線穿過高海拔帶有較多冰晶的卷雲層,光線便被折射成不同波段的可視光譜。由於需要光線的入射角度配合,「火彩虹」基本上只出現於低緯度的地區。

「火彩虹」的形成條件

形成「火彩虹」的條件同樣有三個:

  1. 58 度的光線入射角
  2. 有足夠冰晶的卷雲層
  3. 至少6100米高的卷雲層

如何分「彩雲」和「火彩虹」

由於「彩雲」是透過不規則的繞射(Diffraction)來把光線的光譜拆散,顏色的分佈較隨機。 而「火彩虹」是通過如五稜鏡般的拆射,因此,「火彩虹」的最高層必定是紅色,而最下層都是綠藍的色彩。還有,「火彩虹」的每種顏色都平行於大家。

火彩虹

大家可以從 http://www.atoptics.co.uk 的照片看到,火彩虹的色彩如何於彼此。

現在,大家知道「彩雲」有別於「火彩虹」,而「彩雲」的顏色份佈較散亂,而「火彩虹」的色彩則大致平行。

遇見過幻日和火彩虹嗎?》一文又更多火彩虹的照片,及與幻日的比較。





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