天空中有多少美景？

大家都知道天空是無邊無際的，一片蔚藍，浩瀚如海。但你留意過天空中的那些奇幻美景嗎？當你認真欣賞時，你一定會慨嘆自然界的神奇與奧妙！

你欣賞過美麗的彩霞嗎？

「朝霞不出門，晚霞行千里」……這種朗朗上口的農家諺語是很久以前我國古代勞動人民總結出來的，他們和你一樣注意到了日出前後天邊經常出現的色彩繽紛的現象——彩霞。

大氣的顏色源自陽光。同天空之所以是藍色的道理一樣，彩霞的形成也與空氣分子對陽光的散射有關。太陽在地平線上起落的時候，光線斜達地面，與地面的夾角很小，這時陽光就要通過比較厚的大氣層才能到達地面。這時候，「小個子」藍、紫色等光，在漫長的穿越大氣的過程中早已被散射得寥寥無幾，餘下的紅、黃、橙色等光能夠一路順風，到達地球，這就是我們通常所見的霞的顏色。如果剛好有雲朵，那就會形成美麗的火燒雲。越接近地平線，大氣就越厚，光的波長越長，霞顯得越紅。同樣，大氣中雜質、水汽越多，散射越強，霞就會越紅，雜質、水汽越少，霞越近青色和白色，所以還有「青霞白霞，無水燒茶」的諺語。

彩霞漫天

為什麼雨後偶爾會出現彩虹？

「不經歷風雨，怎能見彩虹」，此乃經典的歌詞。暴風雨過後天空架起一座明麗的彩虹橋，這的確叫人心曠神怡，然而，你一定也在想，經歷過風雨，就一定會見彩虹嗎？那麼，究竟需要怎樣的條件才能形成彩虹呢？

彩虹的顏色也是來自太陽。雨後，天空中仍有大量的小水滴，這些小水滴就像一個個小透鏡。陽光經過它後發生了反射和折射，光線的強度減弱。同時，由於折射，原本的白光被分解成了七色光，但其色序與暈相反，從外至內由紅到紫排列。

如果陽光猛烈、溫度高的話，雨後的水滴很快會被蒸發掉；夏天雷陣雨的下雨範圍很窄，空中水滴分布不均。以上情況都不會出現彩虹。

彩虹的明艷程度、寬窄取決於水滴大小：水滴大，彩虹鮮艷且色帶窄；水滴小，彩虹黯淡且色帶寬。

藍天上的彩虹

彩虹的形成與太陽的高度關係也很大。陽光是射到它對面天空的水滴上而形成彩虹的，因此彩虹應位於太陽對面，如果太陽過高，就算有彩虹，也在地平線以下，我們也看不見。

彩虹橋的上方偶爾還會出現第二條彩虹，稱為霓。霓與虹成因相似，不過陽光在水滴里多反射了一次才射出，因此色序同虹相反，亮度也削弱了。虹霓同時出現的美景令人驚艷，讓你不得不折服於大自然的鬼斧神工！

等雨過天晴，陽光普照，溫度回升，空中殘留的水滴一旦被「清理掉」，彩虹也就不會出現了。也許是因為像彩虹這樣美好的事物總是曇花一現，才會叫人無限留戀和嚮往，更讓人懂得珍惜生活中美好而短暫的一切。

藍天上的彩虹

你見過海市蜃樓嗎？

山東蓬萊、廣東惠來和浙江普陀是中國經常能看到海市蜃樓的三個地方。

在廣東惠來神泉港的西南海面，經常出現海市蜃樓奇景，時間多在春夏交替之際、天欲大雨之時。有趣的是，從古到今的報道中，海市蜃樓的景象次次有不同，有古代的亭台樓閣，有現代的高樓大廈，甚至還有過戰爭場面。而且同一次蜃景也變幻莫測，或隱或現，若遠若近，蔚為壯觀。蜃景的出現有一年一次或數年一次，也有一年兩次。長則數小時，短則十分鐘，有的一瞬即逝。為什麼會出現如此奇妙的景象呢？

海市蜃樓

光線在均勻介質中是直線傳播的，而大氣卻是非勻質的，在近地面大氣中存在水滴、冰晶、氣溶膠、氣體分子等懸浮物。此外，溫度的反常分布也會造成空氣密度反常分布，此時光線就會以反射、散射、衍射等方式改變行進方向，從而發生絢麗多彩的大氣光象。

海市蜃樓，今稱蜃景，雖叫「海市」，但並不專指在海上出現的「蜃景」，還包括所有在空氣密度反常分布時大氣中出現的光學折射現象。按蜃景出現的方位，可分為上現、下現、側現和複雜蜃景，按發生地點，可分為海蜃、沙漠蜃、湖蜃、路蜃等。蜃景可以是五彩的也可以是黑白的；可以是正的，也可以是倒的或反的；可以與實物並現，也可不見實物僅見蜃景。

夏季在沙漠或柏油馬路上空，地面熱得放塊鐵板就可以煎蛋，有時也可出現與「海滋」相似的下現倒蜃。在炎熱的沙漠、柏油馬路上方，我們看到的空氣模糊和顫動現象，也是由於近地面溫度高，熱對流引起了大氣密度異常變化所致。

作者：原理君

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創

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