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绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

来源:光明网-蝌蚪五线谱2024-05-16 17:20

  5月14日,“北京出现绝美晚霞”的消息登上热搜,引发热议。下班路上抬头突然看到晚霞,匆忙的人们纷纷驻足观赏,瞬间治愈了一整天的疲惫。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

不过,这样的浪漫可不是机缘巧合

而是可以预测的

看完这篇文章

一起来试试能不能蹲到晚霞吧~

  01 霞的分类

  日出、日落时出现在天空、云、山川或建筑物上的色彩叫做霞。日出时的霞叫朝霞,日落时的霞叫晚霞。根据发出霞光的对象,可以分为天空霞、云霞和地物霞。

  天空霞

  由空气分子及其悬浮的尘埃、杂质等颗粒对太阳余晖散射形成的霞。此时的天空不需要有云,整个天空都会布满霞光。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  天空霞 李俊摄

  云霞

  云霞是天空的云对大气层散射后的太阳余晖再产生漫反射、散射所形成的色彩,披上红色霞光的云也常被称为火烧云。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  云霞 李海胜摄

  地物霞

  我国著名气象学家王鹏飞在其论著中专门强调了由山川、建筑物等对太阳余晖漫反射形成的色彩也是霞,霞的颜色主要由太阳余晖的颜色决定,这里我们称之为地物霞。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  地物霞 戴云伟摄

  每年冬至前后,落日光辉穿过北京颐和园的十七孔桥形成地物霞,所有桥洞都被夕阳染上了金灿灿的颜色,呈现出壮丽的景观,俗称“金光穿洞”。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  地物霞(金光穿洞) 王秀丽摄

  02 霞的成因

  要想了解霞的成因,我们首先要了解大气中的一种光学作用—散射。

  太阳光在穿透大气层时,被日光照射到的所有的空气分子以及悬浮在其中的各种颗粒,都会变成一个个独立的光源,就像一盏盏“灯泡”照亮周围,因为它们个头实在太小,亮度也太弱,所以我们在视觉上无法分辨出每个光源,只能看到发亮的天空。

  如果没有大气层里的这些“灯泡”发光,即便在白天,太阳之外的天空看上去也会是一片漆黑。空气分子对不同的光散射作用不同,散射蓝色光的能力是红色光的3.44倍,因此平时我们看到的天空是蓝色的。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  散射作用 戴云伟绘

  在日出、日落时,太阳光线要比中午经历更长距离的大气层散射,因此,到了低空,日光中会剩下更多的偏红色成分,橙红色的余晖就弥漫了低空大气,这正是洁净的天空也会出现霞的原因。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  霞的简单成因示意图 戴云伟绘

  除了大气层中空气分子产生相对简单的散射作用外,大气中还悬浮着水滴、冰晶、尘埃、烟粒、孢子、花粉、细菌等气溶胶质粒。这些颗粒对光的散射作用就相对复杂一些,它们会因自身直径的大小而散射出不同颜色的光。

  在有云时,云在霞的形成中扮演着更为重要的“魔术师”角色,它们通过自身形状、厚度、水滴或冰晶大小的变化不断变换着霞的颜色,让每次出现的霞都独具一格,绚丽多彩。

  另外,云的反射也发挥着辅助作用。天空、云与地物之间通过各种散射与反射的交相辉映,从而形成更加复杂多样的霞。此时已经很难分辨到底是谁在反射、谁在散射。复杂的霞如同陈年老酒,你已经无法分辨具体是何种成分在散发着芳香。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  霞的复杂成因示意图 戴云伟绘

  03 如何预测霞的出现?

  霞作为一种出现在大气对流层中的天气现象,和大气中的其他现象一样,都可以结合大气科学理论,对霞的出现作出提前预报。

  在万里无云的晴空,如果空气中悬浮的气溶胶颗粒不断增多,能见度降低到10千米以下时,就形成了霾这种现象。只要天气预报中预报到在日出或日落时段内有霾,基本就可以判定会有天空霞的出现。

  云是天气系统的“外衣”,当带来天气变化的天气系统经过当地时,往往有一系列的云会出现在天气系统的不同位置。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  天气系统中各种云对应的位置 戴云伟绘

  在天气系统即将到来或即将移出本地时,恰好出现在日出或日落时段,那么我们就可以根据天气系统的移动规律预报出云霞的出现。

  5月14日中午,笔者就根据天气系统的移动规律预报到了晚上可能出现云霞,这次云霞就出现在一次天气系统过境的尾声阶段的层积云上。

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  04 霞对天气的预兆意义

  自古以来,人类就在关注霞,并试图找出它与天气变化的关系。通过长期的经验, 也总结了很多有预兆意义的气象谚语来预测天气。

  因为霞光主要是空气分子或悬浮质粒(如水滴、冰晶、尘埃、烟粒、孢子、花粉、细菌等)对光的散射而形成。而天气变化时,天空中的水汽和云都会相应发生变化。因此,不同的霞光可以一定程度上间接反映天气变化以及空气质量等情况。

  当天气发生变化时,空气中水汽增多,一些悬浮的气溶胶颗粒易于吸附水汽成为小水滴并继续悬浮于空中。水汽含量越大,霞的颜色越鲜艳,且富于红色。大气中的气溶胶颗粒越多,霞的亮度越弱。因此霞的颜色可以反映大气性质和状态。

  “朝霞不出门,晚霞行千里”是我们熟知的谚语。这里的朝霞主要是指云霞。早晨大气稳定,尘埃少,如果云霞满天,这是天气系统即将影响本地的预兆。

  晚霞主要指的是天空霞,通常是由天气系统过境后的湿洁空气形成,所以意味着天气将晴好。

  不过,有时候恰逢天气系统过境,天气系统后部经常出现的高积云、层积云等也会形成色彩绚丽的云霞。

  霞光大多是红色,也会随着云或大气中气溶胶颗粒成分与含量等的变化而出现紫色、金色、青色、绿色等其他颜色。例如,当工业排放的细小气溶胶颗粒增多时,容易形成紫色等其他颜色的霞。因此,霞光也可以一定程度上间接反映空气质量。

绝美晚霞竟然可以预测,你猜下次再现时间是……

  紫色的霞 戴云伟摄

  不同成分和含量下所形成霞的颜色差异很大,尤其是粒子经过多次散射、相互映射,更会让霞光丰富多样、色彩斑斓。不过,无论出现什么异样的霞光,其本质上的始作俑者都是前面讲到的几个要素过程。

  支持单位:北京气象学会

  作者:戴云伟 中国气象局华风气象传媒集团气象服务副首席、高级工程师

  编辑:董小娴 蔡琳

[ 责编:蔡琳 ]
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