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牙克石幻日是何因?
发布时间:2018-02-26 07:02:17    来源:中国气象报    编辑:chenjing

2018年初,北半球出现极寒天气,北美先遭“炸弹气旋”袭击,又被“北极冷锋”裹挟,欧洲进入“冰冻模式”,东亚遭遇“暴雪极寒”,我国在大寒前后气温也出现“断崖式”下降,开启了“冰冻周”模式,连岭南都出现冰雪、雾凇景象,大兴安岭更被-40℃以下的极寒笼罩。前不久,呼伦贝尔市牙克石天空出现一大两小三个太阳,幻日的出现让严寒变得魔幻起来,引得人们议论纷纷。

“日晕三更雨,月晕午时风”,意味着风雨天气即将来临,其实,幻日不过是一种特殊形态的日晕现象。幻日又称假日,为阳光有规律折射的大气光学现象,当光在6000米至8000米高空穿过的是固态六棱形细小冰晶时,阳光在高空穿过冰晶,在三棱镜效应作用下发生弯曲,折射出若彩虹的七色光芒,这便是“环天顶弧”(倒挂彩虹),是极地与高寒地区比彩虹更为常见的大气光学现象。

当阳光偏向角恰到好处时,便出现了“幻日弧光”,在幻日环内外晕之间、靠近太阳两旁、与太阳同一高度出现多个比太阳略小的虚影,一大两小的“三日凌空”是最为常见的幻日现象。

幻日对气象条件要求极为苛刻。首先,要高空对流层中有卷层云,水汽遇冷凝华成比盐粒要小、垂直排列整齐的六角柱状冰晶;其次,云层要稀薄,透光率要好,这样才能把太阳光折射出来;同时,太阳的偏向角要低,透过冰晶与观察者之间的角度要恰到好处,高空云朵漂移、冰晶角度稍偏一点,幻日就可能出现在另一个地方或什么都看不到了。幻日的大小、多少、形状、明暗由高空卷云的数量、冰晶分布方向以及太阳的高度来决定,这就是幻日现象持续短则几分钟、长不过半小时的原因所在。

冬季草原上的幻日奇观是由太阳光在冰晶体中的色散造成的。此时,地处大兴安岭南麓的牙克石正处在严寒时期,高空飘着半透明的薄卷云,大地被积雪覆盖,在中午太阳的照射下有充足的水汽资源,高寒、高湿、冰雾时常光顾此地,空气中存留着大量微小六棱状冰晶,当冰晶发生三棱镜折射时便会出现环绕太阳的“日晕”。

大兴安岭的傍晚来得早,温度急剧下降,柱状或片状冰晶垂直整齐地下降,又恰逢冬季太阳高度偏低,冰晶令光线发生弯曲折射,常在太阳的左右方出现一抹七彩光影,在人的眼睛中就是三缕阳光,中间的是呈红色的阳光,左右两个为折射在同一平面上、褪色为橙黄色的太阳虚影,“幻日弧光”呈白色或蓝色,虚影往往出现在太阳的附近,像太阳妈妈领着两个孩子在嬉戏,这便出现了“三日当空照、有大也有小”的自然奇观。

在北方的冬天,只要同时具备薄云、雾气、低温、静稳的天气状况,幻日便会时常出现,随之而来的多为气温骤降、雨雪天气。幻日弧光确为壮丽的自然奇观,但并不算罕见。我国高寒、高纬度的黑龙江、内蒙古、新疆经常发生幻日现象,多出现在冬季5时至6时或9时左右以及傍晚,哈尔滨、大连、牙克石、满洲里、阿勒泰、塔城等地多次出现。北京、上海、南京、武汉、重庆等相对温暖的地区也曾出现过幻日现象。

在众多幻日景观中,最为奇特的是2013年11月1日9时许在辽宁朝阳出现的“三日齐出”,而河北承德则为“四日相映”,内蒙古赤峰更出现了“五日同辉、三虹贯日”的自然奇观。(兰博文 袁长焕)

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