雙彩虹是在水滴內(nèi)進(jìn)行兩次反射后形成的特殊現(xiàn)象,在原彩虹的外圍出現(xiàn)一條直徑稍大、顏色反轉(zhuǎn)的同心彩虹,內(nèi)層彩虹稱為主虹,外側(cè)為紅色,內(nèi)側(cè)為藍(lán)色,顏色較亮;外層彩虹稱為副虹,外側(cè)為藍(lán)色,內(nèi)側(cè)為紅色,顏色較暗,型似發(fā)。
雙彩虹簡(jiǎn)述
"雙彩虹"其實(shí)是霓和虹。空氣中的水汽可以被看作是無數(shù)個(gè)小水滴,當(dāng)太陽(yáng)光射入小水滴時(shí),會(huì)發(fā)生兩次折射和一次反射,即"折射—反射—折射"。太陽(yáng)光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、、紫7種顏色組成,由于每種顏色光的波長(zhǎng)不同,它們?cè)谒紊险凵鋾r(shí)的偏向角度也不同,這時(shí)太陽(yáng)光會(huì)被分解為7種單色光。又因?yàn)榧t光在水滴中的折射率最小,紫光在水滴中的折射率最大,所以人們?nèi)庋垡姷降木褪峭饧t內(nèi)紫的"虹"。所以,只有當(dāng)光的能量足夠大或者能量損失足夠小的時(shí)候,我們才能看到霓。若均可見,由于虹的角半徑為42度左右,霓的角半徑為52度左右,故霓在虹之上并與之平行。當(dāng)虹和霓共同被我們看到時(shí),就呈現(xiàn)出了美麗的雙彩虹景象。
形成原因
當(dāng)空氣濕度較大時(shí),空氣中的水汽可以看做是無數(shù)個(gè)小水滴。當(dāng)太陽(yáng)光射入小水滴時(shí),會(huì)發(fā)生兩次折射和一次反射,即“折射—反射—折射”現(xiàn)象。
太陽(yáng)光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7種顏色組成的,當(dāng)照射到水滴上時(shí)會(huì)出現(xiàn)第一次折射,由于這7種顏色光的波長(zhǎng)不同,它們的偏向角度也會(huì)不同,這時(shí)太陽(yáng)光就會(huì)分解為7種單色光;折射后的單色光到達(dá)水滴的背面后,會(huì)按照反射規(guī)律發(fā)生反射;反射后的單色光將回到入射水滴的這一面,這時(shí)將發(fā)生第二次折射,并仍然以單色光的形式射出水滴。
波長(zhǎng)最短的紅光,在水珠中的折射率最小,使得其出射光線與入射光線構(gòu)成最大夾角,而波長(zhǎng)最短的紫光,在水珠中的折射率最大,使其折射光線與入射光線構(gòu)成最小夾角,其他光依序在其中分布,人們?nèi)庋垡姷降木褪峭饧t內(nèi)紫的“虹”。
當(dāng)我們?cè)谔炜罩锌吹健昂纭睍r(shí),就說明太陽(yáng)光在水滴內(nèi)進(jìn)行折射和反射,也就意味著“霓”的存在。霓的形成與虹相似,只是太陽(yáng)光在水滴內(nèi)經(jīng)歷了兩次折射和兩次反射,即“折射—反射—反射—折射”,由于相比虹的形成多了一次反射過程,其折射率最小的紅光出射光線方向與入射方向成最小夾角,折射率最大的紫光出射方向與入射方向成最大夾角,最終我們看到的色彩排序就會(huì)恰好相反,呈現(xiàn)紅色在內(nèi)、紫色在外的形式。
但是太陽(yáng)光經(jīng)過水滴后發(fā)生兩次反射的情況較發(fā)生一次反射的情況光能量損失很多,因而霓的亮度比虹的亮度暗得多,一般不容易被人們觀察到。在兩道彩虹之間可以看到較暗的天空,這叫做亞歷山大暗帶,這部分區(qū)域,剛好是在雨滴內(nèi)發(fā)生了反射的光所照射不到的區(qū)域。當(dāng)我們看到雙彩虹的時(shí)候。也留意看看有沒有三重彩虹。主虹的別名是一次虹,副虹的別名是二次虹,其實(shí)還存在三次以上的高次虹。理論上,虹的次數(shù)與光在雨滴內(nèi)部反射的次數(shù)相對(duì)應(yīng)。事實(shí)上太陽(yáng)光每次在經(jīng)歷反射的過程中能量損失都非常大,即使是副虹,它的光都只能隱約看得見,所以三次以上彩虹的光非常微弱,觀測(cè)極其困難。
所以,只有當(dāng)光的能量足夠大或者能量損失足夠小的時(shí)候,我們才能看到霓。若均可見,由于虹的角半徑為42度左右,霓的角半徑為52度左右,故霓在虹之上并與之平行。當(dāng)虹和霓共同被我們看到時(shí),就呈現(xiàn)出了美麗的雙彩虹景象。
理論上來講,太陽(yáng)光是可以在小水滴里進(jìn)行多重反射的。但是由于每一次反射都會(huì)導(dǎo)致光的吸收和光的減弱。所以通常我們最多只能看到兩條彩虹。
國(guó)內(nèi)相關(guān)觀測(cè)
中國(guó)北京
2010年7月6日15時(shí)左右,北京市延慶區(qū)八達(dá)嶺長(zhǎng)城出現(xiàn)雙彩虹奇觀。
2016年5月23日19時(shí)左右,北京市大部分地區(qū)出現(xiàn)雙彩虹,持續(xù)時(shí)間半個(gè)小時(shí)左右。
2020年7月5日下午,北京市雨后出現(xiàn)雙彩虹。
2020年9月3日,北京喜現(xiàn)雙彩虹
2022年8月30日18時(shí)左右,北京大部分地區(qū)出現(xiàn)雙彩虹,
2025年8月19日,海淀區(qū)出現(xiàn)雙彩虹。
中國(guó)廣東
2013年8月7日,廣東省廣州市南沙區(qū)金洲出現(xiàn)雙彩虹。
2013年8月7日,廣東省深圳市觀瀾區(qū)出現(xiàn)雙彩虹。
2014年5月17日,茂名市出現(xiàn)了雙彩虹景象。
2018年6月26日18時(shí)54分,廣東省廣州市短暫數(shù)分鐘內(nèi),出現(xiàn)殘缺的雙彩虹。
2020年6月17日18時(shí)左右,廣東省廣州市二沙島,出現(xiàn)了雙彩虹。
2020年9月10日下午,廣東省珠海市雨后出現(xiàn)雙彩虹。
中國(guó)廣西
2013年7月9日18時(shí),廣西梧州市雨后東邊同時(shí)出現(xiàn)了2道彩虹,顯得格外清晰。
2013年8月26日18時(shí)30分,廣西欽州市雨后的天空同時(shí)出現(xiàn)二道彩虹,顯得格外清晰。
2016年6月4日19時(shí)左右,廣西崇左市部分地區(qū)出現(xiàn)雙彩虹,同時(shí)下起太陽(yáng)雨。
2017年6月21日18時(shí)左右,廣西南寧市市區(qū)清晰出現(xiàn)雙彩虹。
2020年8月13日傍晚,廣西桂林市天空驚現(xiàn)雙彩虹。
中國(guó)福建
2019年6月19日下午,廈門市雨后出現(xiàn)雙彩虹。
2020年8月7日下午,南平市延平區(qū)出現(xiàn)雙彩虹。
中國(guó)上海
2020年11月18日上午,上海市出現(xiàn)雙彩虹。
中國(guó)新疆
2024年5月29日下午日落時(shí)分,新疆阿勒泰市白哈巴村出現(xiàn)雙彩虹。
中國(guó)湖北
中國(guó)海南
2024年11月,在海南省三沙市黃巖島,雨后黃巖島上空出現(xiàn)雙彩虹景觀。
國(guó)外相關(guān)觀測(cè)
澳大利
澳大利亞海面反射雙彩虹
57歲的攝影愛好者菲爾-湯普森拍攝了一幅令人不可思議的照片,展現(xiàn)海面反射出雙彩虹的罕見景象。這幅照片在澳大利亞維多利亞的貝拉林半島拍攝。當(dāng)時(shí),海面不僅反射彩虹,并且將彩虹“一分為二”。兩道彩虹角度不同,好似從海面射出,景象令人嘆為觀止。
這種“倒影彩虹”在陽(yáng)光因雨滴存在發(fā)生偏移前被水面反射形成。相比之下,“反射采用”更為常見,由陽(yáng)光在水中反射前因雨滴發(fā)生偏斜所致。“倒影彩虹”是一種非常罕見的現(xiàn)象,湯普森能夠捕獲到這一景象非常幸運(yùn)。這種現(xiàn)象只有在所有條件都符合的情況下才會(huì)出現(xiàn),例如水面寬闊、平靜并且靠近雨幕。大氣光學(xué)網(wǎng)站的萊斯-科維里表示:“菲爾捕獲到一種非常罕見而美麗的彩虹效應(yīng)。”
伊拉克
2014年10月15日,在伊拉克首都巴格達(dá)市中心,兩道美麗的彩虹出現(xiàn)在底格里斯河上。
美國(guó)
2015年3月3日消息,美國(guó)俄勒岡州,47歲的職業(yè)風(fēng)光攝影師Mark Metternich在雷暴天氣下,用鏡頭在距離地平線5000英尺高的天空捕捉到了令人難以置信的5英里(約合8046.72米)寬的雙彩虹。
以上等等地方與其他很多地方都有出現(xiàn)雙彩虹。
相關(guān)概念
雨后彩虹
彩虹是太陽(yáng)光照射到空氣中的水滴時(shí),光線被折射及反射后所形成的一種光學(xué)現(xiàn)象。剛下完雨的空氣中,會(huì)懸浮著許多小水滴,在太陽(yáng)光的照射下,便產(chǎn)生了折射和內(nèi)反射。
而太陽(yáng)的可見光——紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色的波長(zhǎng)不一樣,當(dāng)它們照射到空氣中這些小水滴時(shí),各色光被小水滴折射的程度也不同,因此被分解形成了七色光譜。
彩虹的明顯程度和小水滴的大小息息相關(guān)。小水滴的體積越大,我們?nèi)庋鬯芸吹降牟屎缇驮矫黠@、越鮮亮;小水滴的體積越小,則越不明顯。
七種顏色
因?yàn)榭此仆该鞯奶?yáng)光本身就擁有七種顏色,光的折射與反射令這七種顏色以“彩虹”的形態(tài)呈現(xiàn)。一般情況下,光是沿直線傳播的,但當(dāng)遇到了空氣中的小水滴時(shí)就會(huì)發(fā)生折射,就如光線在水中也會(huì)產(chǎn)生折射一般。
于是當(dāng)陽(yáng)光照射到小水滴時(shí),看似透明的太陽(yáng)光會(huì)先折射一次,然后在小水滴的背面發(fā)生反射,最后離開小水滴時(shí)再折射一次。于是小水滴就把陽(yáng)光分解成了7種顏色的光,再加上光折射的角度因顏色的不同而不同,所以7種顏色會(huì)以不同的順序排列起來,形成七色光帶。
弧形狀
雨后空氣中的小水滴就像一個(gè)個(gè)棱鏡,陽(yáng)光入射后因介質(zhì)改變發(fā)生折射,接著在水滴內(nèi)發(fā)生反射,再折射出去。陽(yáng)光中不同顏色的可見光折射率各不相同,折射后便會(huì)分離開來(色散)。
照向地球的陽(yáng)光可近似看作平行光,從水滴不同位置入射后會(huì)發(fā)生各個(gè)方向的偏折,其中與入射光夾角為40°~42°(從紫光到紅光)的折射光最強(qiáng),這也是你看到彩虹時(shí)的視線與入射陽(yáng)光的固定夾角。即使你改變視角,彩虹的位置也會(huì)隨之移動(dòng),所以你永遠(yuǎn)追不到彩虹盡頭。
民間流傳
民間流傳著與彩虹相關(guān)的氣象諺語(yǔ),例如“東虹日頭西虹雨”,此類諺語(yǔ)通過彩虹在天空中的位置對(duì)未來天氣進(jìn)行預(yù)測(cè)。在全球不同文化中,雙彩虹常被賦予特殊寓意,涉及好運(yùn)、浪漫或神圣等象征意義。
參考資料 >
刷屏的“雙彩虹”究竟是怎么形成的?.今日頭條.2023-08-15
美爆了!傍晚陣雨后,四川自貢城區(qū)天空出現(xiàn)“雙彩虹”罕見氣象景觀.今日頭條.2023-08-15
被朋友圈刷屏的“雙彩虹”究竟是怎么形成的?.百家號(hào).2023-08-14
刷屏的“雙彩虹”究竟是怎么形成的?.今日頭條.2023-08-15
雙彩虹為什么色彩排列順序相反?.新華網(wǎng).2023-08-23
雙彩虹預(yù)兆什么民間說法 雙彩虹征兆有哪些說法.天氣網(wǎng).2023-08-14
壯觀!北京雨后見彩虹.壯觀!北京雨后見彩虹.2025-08-19
美呆了!福建絕美雙彩虹與晚霞刷爆朋友圈.今日頭條.2023-08-15
錯(cuò)過了上海今晨出現(xiàn)的美麗雙彩虹?這里有一大波美圖來襲.百家號(hào).2023-08-15
湖北通城:絕美彩虹刷屏!很多人都拍到了.學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó).2024-07-30
中國(guó)新聞網(wǎng).新浪微博.2024-11-11
澳大利亞海面反射雙彩虹罕見景象(圖).中國(guó)天氣網(wǎng).2023-08-23
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