“红色夜空”“神秘光圈”.....它们出现都与气象有关？

气象新闻|时间：2022年05月18日信息来源：中国气象报社责任编辑：罗忠显点击量:

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哎呀，天怎么红了？

”

前段时间，浙江舟山出现的“红色夜空”上了热搜。当天，气象部门就发文解释，这其实是一种特殊气象条件下的光学现象。“染红”夜空的，其实是码头停着的一艘远洋秋刀鱼渔船上用来诱捕鱼类的红灯。无独有偶，这几天，其他沿海地区也有网友拍到类似现象，经查证，基本都源自远洋渔船的灯光。

其实，除了“红色夜空”，最近各地出现的“日晕”等天象，也是特殊气象环境下上演的“光学魔术”。那么，在什么天气条件下，容易出现这些天象呢？

1.为什么灯光能把天空染红？

5月7日晚，舟山出现罕见红色天空。“舟山天空”的微博词条冲上热搜！网友留言：“活久见！”“快拍证件照！”“天啊，自然景观太美了！”……

中国地质大学（武汉）空间物理研究团队介绍，根据太阳和地磁活动观测记录显示，5月7日地磁活动整体平静，太阳活动也无显著异常情况发生，可以基本排除因地磁和太阳活动导致天空红色的可能。

据舟山广电调查显示，根据红光的地点进行定位分析，发现该位置正好位于舟渔公司码头。码头当时停着一艘捕捞北太秋刀鱼的远洋船，船上安装了用来照明的红色灯光以方便捕捞秋刀鱼。

当天，舟山气象部门就发文解释，“红色天空”其实是渔船灯光在特殊气象条件下的散射及折射现象。那么，为何平时没有出现这样的现象？中国气象报记者第一时间采访了舟山市气象台台长唐跃。

唐跃介绍：

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5月7日晚，舟山天空中有云雾，低层空气湿度大（大多在95%以上），且有毛毛细雨，在近地面层形成了大范围的液体微滴和气溶胶等颗粒。船舶上的红光本身穿透力强，且大气中液体微滴和气溶胶等颗粒的大小恰好和红光波长相近，最终极大加强了红光的散射，于是就出现了备受关注的‘红色夜空’。

所以，漫天红光并不是什么特别异象，只是船舶灯光被空气中的水汽折射和散射了。不过，这个现象确实在一定的天气条件下形成的，比较少见。

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2.冬奥期间的“北京光圈”？

一船灯能染红整片天空？也许还有许多小伙伴坚持“不相信”。这就不得不提到北京冬残奥会举办期间，上了热搜的”北京光圈”。这也是一宗典型的光学现象。

3月11日晚，北京上空出现神秘光环，几乎大半个北京城可以看到。这一现象刷爆了朋友圈。外星来客？飞船？大家纷纷猜测这个光圈是哪里来的！

来源：知乎@家益

真相很快就揭晓了，就在冬残奥会闭幕式彩排现场！北京冬奥会、冬残奥会开闭幕式灯光总监沙晓岚回应说，“神秘光圈”实际是鸟巢顶部碗口的光束灯所呈现的效果。

气象专家表示，由于3月11日阴天，云层较厚，又有湿气，光的折射率、反射率较高，地面强光照向空中，打在云上，便造成了此种“环圈”。我们不要小看云层等对光源的“魔术”，“放大”夜空中，便可让大半个城市看到。

同时，换个角度看过去，还能看到鸟巢灯光照射到天上形成的锥状光柱，这则是大家常说的“丁达尔效应”。

我们知道，光是直线传播，视觉是光线从物体反射到人的眼睛一个过程。如果光没有被反射或是散射到我们的眼睛中，我们是看不到的物体形成的。

但如果空气中悬浮着大小适中的颗粒时，比如雾天、雨天，它们会形成胶体，当光线从这样的空气中穿过时，丁达尔现象让光有了形状，也是我们能看到鸟巢上方光束的效果。同样的，当天气晴朗时，灯光照射到天空中就不会被反射回来，也就没办法形成光圈。

3. “日晕”在什么天气容易出现？

其实，除了人造光源，自然界的最大光源——太阳，也常在特殊气象环境下，变出花样。5月4日12时左右，重庆上空出现“日晕”现象，太阳周边被一大圈光环笼罩，看上去非常好看。不少市民朋友们捕捉到这精彩的一瞬，记录并分享了这珍贵的一幕。

重庆市气象局供图

“日晕”的出现是什么原理？和天气条件有关吗？重庆市气象台首席预报员邓承之介绍：

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‘日晕’又叫圆虹，是一种大气光学现象，它形成的原因，是在高空中出现了由冰晶构成的云，太阳光照射在云中的冰晶上会发生折射和色散效应，阳光被色散成多种颜色，在太阳周围就会形成‘日晕’。

从气象角度来看，‘日晕’多出现在高空有较均匀的云层的时候，如卷层云等，在高空水汽较为充沛且存在一定的上升运动时易出现‘日晕’。

”

杜钦摄

“日晕”多出现在春夏季节，民间有“日晕三更雨，月晕午时风”的谚语，“日晕”在一定程度上是天气变化的一种前兆，出现“日晕”天气有可能转阴或下雨。

重庆市气象局供图

值得注意的是，“日晕”不能直接裸眼观察，最好戴上太阳镜观赏。

4.“海市蜃楼”也和天气条件有关？

说到自然界的光学现象，最具浪漫及神秘色彩的，当属“海市蜃楼”。我国有关“海市蜃楼”的记载，目前可查到的资料，最早有西汉司马迁的《史记•天官记》：“海旁蜃气像楼台，广野气成宫阙然，云气各像其山川人民所积聚。”

2020年8月15日，秦皇岛昌黎县出现海市蜃楼景观。（北京日报都视频截图）

邓承之介绍：

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‘海市蜃楼’也与光的折射有关。它是因远处物体被折射而形成的幻象，可在陆地或者海上看见，其产生原因和大气在特殊情况形成的折射条件有关。当大气折射率满足一定的条件，使得远处的景象被折射到空中，就形成了‘海市蜃楼’。

这种特殊折射条件的形成与大气中的水汽和温度的垂直分布有关，常出现在低层大气湿度随高度快速下降，且温度随高度增加的大气条件下。海边易出现此类气象条件，所以‘海市蜃楼’也易发生在海边，但当其他地区出现上述气象条件时，也可以出现‘海市蜃楼’的奇观。

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2021年5月4日，新疆鄯善库木塔格沙漠出现海市蜃楼景象。来源：央视新闻

不过，“海市蜃楼”之所以被称为奇观，因为它出现的条件很苛刻，发生的几率很低。蜃景的形成通常要求是范围很大，下界面比较单一。比如说沙漠、海洋，它没有太多建筑，非常平，不会产生气流的波动、对流，才有可能出现“海市蜃楼”的现象。

据了解，“海市蜃楼”的形成与天气形势、气象条件、地理位置、地球物理等有密切联系。根据资料分析, “海市蜃楼”出现的前一天都出现了明显的降水、降温天气，气温普遍比之前一天明显偏低。

5.最后，聊聊“丁达尔效应”？

这个词小编已经反复提及多次。甚至可以说，当“丁达尔效应”出现的时候，光就有了形状……

包静雯摄

当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象被称为丁达尔现象，也叫丁达尔效应。

邓承之介绍，大气本身存在微小颗粒，可以近似认为是一种气溶胶，光透过云隙或树叶的间隙等在空气中传播时，就在空气中散射形成光路，即产生丁达尔效应。透过云隙出现的丁达尔效应，常出现在空中云量较多，且存在云隙的条件下。

我们知道，光可以在空气或水中传播，但在纯净的空气中、在纯水中传播时，从侧面是看不见光的传播路径的。一旦空气、水都不纯净，我们就能看到光的路径。

常见的气溶胶胶体，比如大量存在于云、雾、烟尘等中的胶体，都可以“助推”光线可视化，在受到太阳光照射时，便容易形成丁达尔效应。

来源：网络

提问时间：

关于光的折射、散射、反射

这些概念你学废会了吗？

而哪些气象条件会为

这些“光学魔术”创造条件

你弄清楚了吗？

大家还见过哪些特别的天象

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（作者闻歌）

一审：罗忠显

二审：邱晓瑜

三审：付芳婧

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