天上彩虹知多少，细数各种各样的“晕” | 科学美图
给孩子最好的科学教育
今天美图君给大家说点
高大上的东西
。
。
。
那就是
晕！！
这可不是“头晕”的“晕”
而是天空中的现象
英文叫“Halo”
太阳旁边出现彩色的光晕
最常见的半径为22°，又称“22°晕”
22°晕算是比较常见的现象了，
傍晚或清晨的时候，
有时还能看到的“幻日”。
太阳左右两边都有幻日的时候，
称作“三日同辉”
除了圆圆的22°晕，
还有椭圆的晕，
下图中22°晕外侧还套了一个明亮的椭圆，
这个叫做“外接晕”
椭圆的程度跟太阳的高度有关
图片来源：Essan
像不像巨大的眼睛？
图片来源：Göran Strand
有时天上还会出现一小段明亮的圆弧
这叫“环天顶弧”
又叫“微笑彩虹”
：- )
还有更壮观的环地平弧，
出现在太阳的下方，
是一条超大的彩带！！
图片来源：sackmann
环地平弧的大小跟某种的云的范围有关
如果云的范围越大
环地平弧也就越大
环地平弧可以非常大、非常鲜艳，
又称为“火彩虹”！
你可能在网上看到过
澳大利亚出现的巨大云洞，
其中的彩虹，就是环地平弧
图片来源：David Barton
环地平弧算是比较大的，
还有比它更大的吗？
当然有！
那就是幻日环！！
下面这张照片里有：
22°晕，外接晕，两个幻日，
和幻日环（最大的环）
像不像巨大的钻戒？
图片来源：Koby Harati
幻日环的高度总是和太阳保持一致，
所以太阳高度很低的时候，
幻日环可以成为环绕整个天空的
超级大圆环！！
下面这两张是在南极拍到的，
各种各样的环非常丰富
图片来源：Marko Riikonen
另一边是这样的，
图中的幻日环上隐约可以看到两个亮斑，
那是“120°幻日”
一家三口在幻日环下玩耍，
注意那个亮斑就是120°幻日，
与“三日同辉”的幻日不同
亮斑为120°幻日 图片来源：John Baez
你可能会问了，这些现象是怎么形成的呢？
是因为雾霾？还是因为老天爷不高兴？
都不是！！
答案是光的折射和反射！！
阳光穿过某些云层中的特定冰晶，
发生反射和折射，
就有可能形成光带。
这些冰晶可能是片状的、柱状的和锥状的。
举个栗子：
在下图所示的冰晶中，
如果光线沿 1→3 穿过冰晶（3~8等价）
然后进入观察者的眼睛，
那么观察者就能看到环天顶弧；
3→5 能看到左幻日
3→7 能看到右幻日
除了22°晕还有不同半径的晕
在这张模拟的图中，
有9°, 18°, 20°, 23°, 24°和35°晕
你可能会问，
太阳公公能产生这些绚丽的弧，
月亮姐姐也可以吗？
当然可以！
只是月亮姐姐亮度不如太阳公公，
形成的光带远不如太阳的鲜艳明亮
下面这张月晕，
不仅有22°晕，
还能清晰地看到9°晕
图片来源：Harald Edens
这张拍摄于格陵兰岛
图片来源：Ed Stockard
让我们再欣赏更多照片吧！
其中也有我们没有提到的环。
很多环同时
出现在一起可能极其罕见。
看看这些照片，
天空中充满艳丽夺目的彩带，
如天神下凡一般，
如果有幸目睹这样的奇观，
一定是终生难忘的记忆吧！
图片来源：Sakkinen
图片来源：Marko Riikonen
图片来源：Sauli-Koski
图片来源：Jari Luomanen
图片来源：Nika
平常注意观察天空，
或许你也能看到这些奇观！
参考资料：
http://www.atoptics.co.uk/
获取一手科学活动信息，与家长沟通科学教育方法，更有不定期的福利！
关注公众号“把科学带回家”（ID：bringsciencehome），回复“家长群”，编辑会第一时间拉您入群。
不过瘾？请戳
“把科学带回家”由世界科普圣经《科学美国人》中文版《环球科学》主办，致力于为孩子带来最好的科学教育。
转载请联系 kids@huanqiukexue.com
长按二维码关注我们