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山影、地影,定义大地新景观

CNG 中国国家地理 2021-07-21

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我们一般都喜欢追逐日出或日落景观

但绝大部分人可能没意识到

其实在与太阳相反一侧的天空

也隐藏着鲜为人知的景观

比如说人们能看到的两种大尺度影子景观:

“山影”和“地影”

山影,大自然送给登山家们最好的褒奖


太阳从远处的地平线上升起

照在白雪覆盖的阿空加瓜峰(海拔6960米)

把周围的天空都涂成了金黄色

眼看快要冲顶了

面朝太阳的登山家张梁

感觉阳光有些刺眼

就回过头去

偶然一抬头

一种强烈的震撼突然袭来

原来他有了一个意外发现:

在与太阳相反一侧的西边天空

一个巨大、暗黑的“金字塔”投影

从阿空加瓜峰绵延开去

跨越了附近白雪皑皑的群山

一直延伸到遥远的地平线以上

刺破苍穹,蔚为壮观

“金字塔”投影持续的时间并不长

只有短短几分钟

随着太阳的升高

投影很快变淡并消失了


这种“金字塔”投影

其实有一个专门的科学名称:

山影(Mountain Shadow)

直到今天

也只有极少数登山家、摄影师

亲眼目睹过它的真颜

这种自然现象稍纵即逝

而图像是证明它存在的有力工具

从某种程度来说

这些登山家、高山摄影师运用手中相机

捕捉、建构了一种新景观:

山影


◎ 南迦帕尔巴特峰极为壮观的山影摄影/张梁


2017年10月2日

在攀登海拔8125米的南迦帕尔巴特峰时

张梁再次有缘目击并拍摄到了山影

此刻张梁正在海拔将近8000米的绝壁上努力攀登

在这种空气稀薄的高海拔地带

向上每一步的攀登

都要付出常人难以想象的艰辛

目击到了南迦帕尔巴特峰极为壮观的山影后

张梁抑制住内心的激动

艰难地掏出相机

一边努力保持身体平衡

一边按下快门

拍下了上面这张极为珍贵、

难得的南迦帕尔巴特峰山影图片

可以说

每一张8000米级雪峰山影图片

都是登山家冒着生命危险拍摄的

不管山峰什么形状,山影都是金字塔形


许很多人会有一个疑问:

为什么我们看到的山影

不管山峰是什么形状

投射的山影都是金字塔形

有着清晰的顶角

就像大自然变幻的光影魔术?


这背后其实是透视原理决定的

阳光斜射,把山影投射到很远的地方

实际上这个影子并非是金字塔形

只是站在观察者的位置看

所看到的山影投射到最远处就会聚成一个点

这与我们看到两条铁轨或一条公路

在地平线远处相聚成一个点

是一个道理

真正在远方

铁轨和公路的两条边依然是平行的

并没有实际“相交”于一点


◎ 登山家刘政登顶海拔6168米的雀儿山时拍摄到的山影,该山影的两条边在远处相交于一点,形成了极为壮观的金字塔形山影。摄影/刘政


如果我们站在合适的位置

比如太阳、观察者和山影顶点在一条直线上

我们看到的山影

就可能是标准的金字塔形(即等腰三角形)

如果机缘巧合

我们甚至可以看到

山峰的投影正好出现在山峰的正上方

这时山峰与山峰投影就像俄罗斯套娃一样

叠套在一起

变成了更罕见的“两重山”景观


◎ 2018年5月28日,张梁登顶北美洲最高峰迪纳利峰(海拔6194米)时,再一次目击山影,不过这次的山影与他以往看到的山影不太一样,这次是投射到白云之上的“金字塔”投影。当观察者面向太阳,此时太阳处于较低位置,而山峰又很高大,太阳会将山峰的阴影投射到云层上,形成一个三角形的阴影。这也是因为透视原因造成的。摄影/张梁


投射到天空的山影

也有一种与前面所说截然不同的特例:

和背对太阳不同

当我们面向朝阳或夕阳

太阳处于较低位置

我们所在的山峰又很高大

太阳会将山峰的阴影投射到云层上

这时以山顶为顶点

在我们头顶或旁边的云层上

投影出倒三角形的阴影

这其实也是透视原理造成的

但这种山影无疑更为罕见

地影常露面,我们却熟视无睹


在前文所说的那些山影照片中

还隐藏着比山影尺度更大的阴影:

地影


虽然地影经常在天空出现

但我们往往熟视无睹

一个重要原因是

我们根本不知道那是一种叫“地影”的自然现象

再加上地影色调暗淡不明显

又出现在日出、日落的反方向

所以一般人根本不会注意到它的存在


地影,又称地球阴影或暗段

是地球本身投射在大气层上的影子

事实上,从某种意义上说

地球背向太阳的一面

大气层上处处都是地影

换句话说,黑夜就是地球的影子

只不过,就地球上一个固定位置的观测者来说

和山影一样

我们一天中所能看到的地影

也出现在日出或日落前后

与太阳相反的另一侧天空上

呈暗蓝色的带状

只要太阳升起或落下

总会在另一方向的大气层里投下影子

这意味着每天我们都有两次欣赏地影的机会


◎ 在凌晨或黄昏,当我们乘坐飞机,在万米高空飞行时,往往可以看到“地球的影子”——暗蓝色带状的地影。此时,太阳在地平线以下不远处,由于地球是球体,在太阳照射的地球另一侧已经没入了阴影,这个巨大的影子就是地影,它的边缘在大气层中投下一道清晰的边界。由于空气的折射和散射,地影的边缘往往带有玫瑰色或橙红色,呈现出一种从粉红到深蓝色的美丽渐变,这个渐变的色带,有一个美丽的名字——维纳斯带。摄影/章佳杰


和地影相生相伴的

往往还有一种瑰丽的天象:

维纳斯带(又叫金星带)

这是在紧挨暗蓝色地影之上

更高层大气被阳光照亮的部分

是一条粉红(也有橙色或紫色)的色带

维纳斯带的另一个名字叫反曙暮光弧

顾名思义

就是与曙光或暮光出现的方位相反的弧形色带

是阳光被云层散射后剩下的红色光

照亮空气中的微粒而形成的


一些摄影师拍摄的图片中

维纳斯带与山影、地影、月亮同时出现

特别是维纳斯带的粉红色

搭配地影的暗蓝色和山影的暗黑色

让整个画面一下子变得华丽起来

为略显沉闷的景观增添了更多欣赏性


◎ 在甘肃嘉峪关,摄影师为了将地影、维纳斯带和月亮纳入画面,整整等待了三天,总算拍到了满月从嘉峪关城墙上升起,再现了“秦时明月汉时关”的美景。在这张画面里,因为地影、维纳斯带的出现,月亮被衬托得更加空灵与脱俗了。摄影/戴建峰

山影和地影,刚刚建构起来的新景观


平时,一个人内心的惯性思维非常强大

比如说

我们都喜欢追逐日出或日落景观

把它们当成美景来欣赏

于是,我们自然而然就形成了一个固定认识:

对一个观测者而言

他面向太阳的一侧天空才有美景

而背对太阳的一侧是没有景色好看的

这种内心认识会非常顽固、强大

因此我们不会想到

其实背向太阳一侧的天空

还有鲜为人知的景观


一旦你的内心对一个事物完全没有认识

没有概念

就算你偶然看到它

也不会关注它甚至意识到它的存在

因为人们认识世界

是需要一个个概念或命名系统来加以“标定”的

否则我们将无法认识这个世界

在现代科学给两种影子

分别冠名为“山影”和“地影”之后

我们才有了建构这些景观的基础


有了科学的命名

建构“山影”和“地影”景观

还需要一个关键因素——媒介

在这里,最重要的媒介就是相机(或摄像机)

相机的意义是“呈现”

而“呈现”是建构一种景观最核心的一步

正是那些登山家、高山摄影师用相机拍摄了一些图片

才能将这些景观呈现给公众


从这个意义上说

山影和地影,这两种影子

都是通过人为努力

刚刚建构出来的“新景观”


◎ 2000年1月1日,为拍摄长白山天池的新世纪第一缕阳光,摄影师于云天冒着严寒,早早地守候在高山之巅。幸运的是,上天非常眷顾,当天天气晴朗,空气透明度也很高。当太阳刚刚冒出地平线,将第一缕阳光投射到天池周边的雪山上时,月亮仍然高高地挂在天空。于云天用6×17胶片相机,上下连续拍了多张画面,再经过后期扫描拼接,完成了这张极为珍贵的作品——他当时完全没有意识到,他竟然将维纳斯带、地影、山影与月亮同时摄入到了一张画面里。摄影/于云天


本文选摘自《中国国家地理》2020年8月文章:

《山影地影 只有极少数人在欣赏它们》

撰文/徐德文  摄影/王卓骁 等

责任编辑/雷东军 图片编辑/高新宇 地图编辑/王岩

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本期目录,精彩提前知

卷首语


关于洪水的几个话题

撰文/单之蔷

山影地影

只有极少数人在欣赏它们

撰文/徐德文  摄影/王卓骁 等

从班公错到阿克赛钦

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2020年3月 | 天山上的国家

2020年4月 | 鄂西天坑群

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2020年6月|桌状冰山

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