让我告诉你彩虹在哪里

2019-12-06 06:54尹丹
知识窗 2019年11期
关键词:水滴彩虹颜色

尹丹

“哪里有彩虹告诉我,能不能把我的愿望还给我……”一场大雨过后,“雨后的彩虹”又成功上了热搜,占领了朋友圈的“半壁江山”,大家都纷纷发出了自己拍到彩虹的照片。但这份幸运并不是人人都有,有不少人因为没有看到雨后的彩虹而感到特别遗憾。

要是彩虹也能像天气一样“预报”就好了。但是,彩虹的出现能预报吗?

最近,我国首条“彩虹预报”正式发布了,不仅预报了彩虹出现的概率,还提示了容易见到彩虹的地方,准确率达到85%。这也太梦幻了吧!要知道彩虹的出现时间非常短,它究竟是如何预测出来的,又是怎么确定它出现的位置呢?

彩虹,又称天弓、天虹、绛等,简称虹,是气象中的一种光学现象,当太阳光照射到半空中的水滴时,光线被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光谱,由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。事实上,彩虹有无数种颜色,比如在红色和橙色之间还有许多种细微差别的颜色,但为了简便起见,只用七种颜色作为区别。

其实只要空气中有水滴,而阳光正在观察者的背后以低角度照射,便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常出现在下午雨后刚转晴的时候,这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗,而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹就比较容易被看到。另一个经常可以见到彩虹的地方就是瀑布附近,在晴朗的天气,背对阳光在空中洒水或喷洒水雾就能看见。当然,人们也可以制造人工彩虹。

早在1307年,欧洲人就提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射造成的。到了1637年,法国哲学家、物理学家勒内·笛卡尔用玻璃球注入水进行实验,得出了水对光的折射指数,用数学的方法证明了彩虹的主虹是水点内的反射造成的,并准确地计算出了彩虹的角度,但未能解释彩虹为何会出现七彩颜色。

1665年,英国物理学家艾萨克·牛顿利用三棱镜研究日光,发现白光是由不同颜色的光混合而成,而不同波长的光有不同的折射率,这一发现成为了光谱分析的基础,关于彩虹形成的光学原理才被人们发现。

我国早在唐代,孔颖达就提出了“若云薄漏日,日照雨滴則虹生”的观点,表明了虹是日光照射雨滴所产生的一种自然现象。之后,张志和还进行了人工造虹实验,证实了虹的产生是阳光通过水滴的结果,他指出,要看到虹必须“背日”。北宋时,孙彦先提出了“虹乃雨中日影也,日照雨则有之”的说法,解释了彩虹是水滴对阳光的折射和反射。沈括在编写《梦溪笔谈》时引用并证实了这一说法,他观察到虹和太阳的位置与方向是相对的现象,这比欧洲提出彩虹的概念早了几百年。

在北京或者我国其他地区偶尔也能见到一次彩虹,不过由于高楼林立把天空分成一小块一小块的,所以很可能只能看到一小段彩虹。而在新疆伊犁的昭苏县,每年5月到8月间,能看到多达一百六十余次彩虹,而且通常是双彩虹,甚至还出现过三层以上的彩虹,所以它被称为“彩虹之都”。这是由昭苏县特殊的地理位置决定的,它三面环山,东边是狭长的山谷,西边是开阔的盆地,使得夏季的昭苏每十天就有五六天下雷阵雨,而且空气纯净,所以彩虹频频出现。

从2017年起,昭苏气象局开始统计彩虹出现的相关数据,如起止时间、方位、云量、云状、云高和太阳方位,甚至彩虹出现方位的云的颜色,建立起了彩虹的基因库,尝试预报彩虹。通过不断扩充的基因库,彩虹的预报准确性越来越高,10小时内的预报准确率达到了85%以上。

其实,不只是彩虹预报,最近几年多了很多新奇的气象预报,比如樱花、杏花、油菜花、荷花等的花期预报,结合风力、湿度、能见度、空气质量等预测出的蓝天预报,还有过敏人士最关注的却又不想看到的柳絮预报等。有了这些预报,我们就能更好地享受大自然带给我们的惊喜,让我们体验到人与自然的和谐统一。

让我来告诉你彩虹在哪里,许下你的心愿,也许就会实现。

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