日暈

大氣光影的變化一 (The Optical phenomena of Atmosphere ) (I)

大氣光影的變化一 (The Optical phenomena of Atmosphere ) (I)
國立臺灣師範大學科學教育研究所李亭誼研究生/國立臺灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯


在大氣中,有許多現象會因為大氣的垂直結構或光線照射角度所影響,而形成不同的光影變化或特殊的景象,例如:幻日(sundogs)、暈(halo)、蜃 景(mirage)等等。有一些現象我們已在課本中見過,例如虹(primary rainbow)或霓(secondary rainbow),然而其實還有許多特殊的大氣現象你可能連聽都沒聽過喔,就讓我們來看看這些有趣的光影變化吧!以下介紹因為水滴的反射與折射所造成的特 殊現象:

一、水滴的反射與折射

  • 幻日(sundog)

有時在日出或日落的時候,會看到在太陽兩側和太陽相同高度的地方,有兩個像假太陽一樣的亮點或光斑,那兩個假太陽也就是所謂的「幻日」(圖1)。這種現象 通常發生在太陽仰角小的時候,也就是接近地平線的日出或日落時刻。當太陽的光照射到大氣中卷雲裡水平方向的六角型冰晶時,由於六角型冰晶的物理性質會讓陽 光照射冰晶後折射的角度被限制在最小角度的22°,所以幻日的位置也就通常在太陽左右兩邊大約22°出現(圖2)。

圖1:幻日。 資料來源:Weather Chat(2011). Sundog. 2011年6月27日,取自http://weathersavvy1.blogspot.com/2011/05/sundog.html