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幻日環

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阿蒙森-斯科特南極站上看見的一個清晰的幻日環(水平線)。
照相:John Bortniak,美國國家海洋暨大氣總署(NOAA),1979年1月。
顯示在南極上空觀察到的暈像。照片中的特色是幾個截然不同的現象:一個幻日環(水平線),一個22度暈(圓)與兩個幻日(亮點),和一個上切線弧英语Upper and lower tangent arcs
照相:Cindy McFee,NOAA,1980年12月[1]

幻日環是一種光學的像, 會以水平的白線出現在與太陽相同的高度上,月球偶爾也會出現這種暈像。如果是完整的,它會伸展成為一個與地面平行的一個圓,但更常見的是它只出現一部份[2]

即使只是部份的幻日環,也不會像22度暈幻日那麼常見。因為它們是由反射產生的,因此環通常是白色;然而,當出現120度的幻日時,它們可以呈現藍色或綠色的色調,並且在邊緣呈現紅色或深紫色[3]

幻日環是由幾乎與陽光垂直的六邊形冰晶反射形成。反射可以是外部(即沒有穿過冰晶),形成靠近太陽附近的幻日環;也可以是內部(晶體內的一次或多次反射),形成遠離太陽部分的幻日環。由於多次的反射會使折射變得不對稱,因此在遠離太陽的部分會分離且產生一些顏色[4]幻日則始終與幻日環對齊(但並不會總是與22度暈對齊)[來源請求]

幻日環的強度主要依據1-3-2和1-3-8-2射線決定(參見W.Tape的命名法,1是六邊形頂部的表面,2是底部的表面,3至8以逆時針方式依序表示各個側面。光線由它遇到冰晶表面的順序來表示)。較前面射線的路徑負責在其方位上的藍色暈點[5]

,

此處的是材料(冰晶)的折射指數(不是斜射光的布拉瓦折射指數)。但是,更多的特徵為幻日環的強度模式提供了結構[6][7]。幻日環的特徵包括90度的利耶奎斯特幻日英语Liljequist parhelion(可能無法觀測)、第二階的90度幻日(不能觀測)、22度幻日等等。

通過實驗的手段,例如使用旋轉的晶體,可以產生人造的幻日環。

相關條目

參考資料

  1. ^ A magnificent halo. NOAA. 1980-12-21 [2007-04-14]. (原始内容存档于2006-12-13). 
  2. ^ Koby Harati. Parhelic Circle. Atmospheric Optics. [2007-04-15]. (原始内容存档于2007-04-28). 
  3. ^ Parhelic Circle. www.paraselene.de. [2009-02-01]. (原始内容存档于2011-07-19).  (including an excellent HaloSim simulation of a parhelic circle.)
  4. ^ Les Cowley. Parhelic Circle Formation. Atmospheric Optics. [2007-04-15]. (原始内容存档于2007-05-01). 
  5. ^ Sillanpää, M.; Moilanen, J.; Riikonen, M.; Pekkola, M. Blue spot on the parhelic circle. Applied Optics. 2001, 40: 5275–5279. Bibcode:2001ApOpt..40.5275S. doi:10.1364/ao.40.005275. 
  6. ^ Selmke, M. Artificial Halos. American Journal of Physics. 2015, 83 (9): 751 [2020-01-08]. Bibcode:2015AmJPh..83..751S. doi:10.1119/1.4923458. (原始内容存档于2016-09-16). 
  7. ^ Borchardt, S.; Selmke, M. Intensity distribution of the parhelic circle and embedded parhelia at zero solar elevation: theory and experiments. Applied Optics. 2015, 54 (22): 6608–6615 [2020-01-08]. Bibcode:2015ApOpt..54.6608B. doi:10.1364/AO.54.006608. (原始内容存档于2020-04-20). 

外部連結