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近日，北京的太空中出现一个荒僻的当然情状：太阳的驾御两侧各有一个亮堂的光斑，看起来就像是3个太阳同期挂在空中。这一奇不雅其实是个光学“魔术”，珍摄称呼为“幻日”，是大气中悬浮的冰晶对阳光折射之后产生的一种冰晶晕。中国科普作者协会会员雷淼先容，其真的冬季，除了幻日以外，与冰晶晕关连的当然奇不雅还有许多。
2024年12月10日，幻日好意思景现身北京，与故宫角楼互相烘托。
（1）幻日：光学“魔术”变出多个太阳
大气光学情状是指光在通过大气层时，由于大气平分子、气溶胶和潸潸等粒子的作用导致的各式光学情状。这些光学情状包括晕、虹、霞、蜃楼等，其形成旨趣是光的折射、反射、衍射和散射等。这次北京出现的幻日即是晕的一种。
云中冰晶的尺寸从几十微米到几百微米不等，大部分冰晶为六棱柱形，共有8个面，其中两个底面平行，6个侧面围成正六边形。阳光照耀时，从一个侧面钻进冰晶，又从夹角60°的另一个侧面钻出来，这一进一出，所有这个词会使阳光偏折22°驾御。因此，在太阳驾御两侧各22°的地点，当东说念主们看到被冰晶折射过来的阳光最为汇集权贵时，两个假太阳就出现了，如合并场光学“魔术”，孝顺了3个太阳的幻日奇不雅。幻日出现的季节大多是冬天，卓著是在高纬度地区或日出、日落前后。
（2）环天顶弧：“倒挂彩虹”最为壮不雅
伴跟着幻日出现的，频频还有环天顶弧。这种情状又称“倒挂彩虹”或“太空的含笑”，指在围聚太阳一方的太空高处，出现一小段上蓝下红的彩色圆弧，它凸向太阳地点，圆心是天顶。其实，环天顶弧亦然一种冰晶晕，它是阳光从片状冰晶的顶面射入，又从侧面射出时发生的折射与色散（指复色光判辨为单色光而形成光谱的情状）。北京这次出现幻日的同期，也出现了环天顶弧。
环天顶弧色散激烈，色调卓著飘逸，它与幻日的形成条款相似，要求太阳的位置较低。一朝太阳仰角跳跃32°，环天顶弧就隐藏了。不外，要是太阳仰角58°的时辰，则有契机在围聚地平线的地点看到另一种彩色冰晕，上红下蓝，叫作环地平弧，但它一般不会在高纬度地区出现，也不喜爱太阳低落的冬季。
2023年2月2日，日晕、幻日、环天顶弧在北京上空“汇集”。
（3）云巅闪光：空中有朵“舞蹈”的云
当然界还有一种特殊荒僻、卓著的冰晶晕，叫作云巅闪光。它的外不雅是一缕亮堂的云丝，老是出当今高高的积云之巅，时而赠送，时而躬身，时而抬头，时而展臂，像个专科模特相似摆出各式造型。内容上，云巅闪光亦然一种幻日，仅仅它的冰晶姿态会受到下方带电积云的电场达成。每当云中发生放电情状时，这些冰晶就会集体转变姿态和太阳光路，短暂产生明暗变化。尽管每片冰晶并未移动太远，但就像大型看成中的拼字扮演般，它们通过转变本人的明暗和色调，给大地上的东说念主们形成一种空中有朵“舞蹈”的云的假象。
在夜间，还有一种冰晶晕叫作“寒夜灯柱”，一齐说念五颜六色的光柱直指夜空，如同极光一般。其实，这些光柱的泉源就是大地上的灯光，而宁静的凉爽空气中悬浮的冰晶就像大批面一致朝下的镜子，把灯光反射到东说念主们眼中，就形成了“寒夜灯柱”的奇不雅。
2024年12月12日，黑龙江漠河北极村出现荒僻的“寒夜灯柱”奇不雅。
其实，冰晶晕情状不光出当当天间。只好冰晶的姿态符合，在白皙的蟾光照耀下，也会形成幻月、月晕、月华、环天顶弧、环地平弧等情状。偶而，亮堂的火流星也能照一夜空，使雷同的冰晶晕出现。
总之，大气光学是考虑光通过大气时的互相作用和由此产生的各式低层大气光学情状的一门学科，属于大气物理学的一个分支。通过考虑大气光学，东说念主们不错探知关连风物参数，如云高、云密度、固液颗粒尺寸等，为天气预告、大气环境、征象考虑提供蹙迫依据。此外，大气光学考虑对天文不雅测、光通讯时刻、光污辱达成等也具有蹙迫真义真义。
（供图：视觉中国）
记者：汪丹
