環天頂弧(hu)(hu)(英語:circumzenithal arc或circumzenith arc,縮寫:CZA)或稱布拉維弧(hu)(hu)(Bravais'arc),是一種在外(wai)觀上(shang)類似彩虹的光(guang)學現(xian)象;但它的形成(cheng)是太陽(yang)光(guang)從水平方向通(tong)過(guo)冰晶(一般位(wei)于(yu)卷云內)后折射而(er)(er)形成(cheng),而(er)(er)非雨滴。一般稱之為“倒掛彩虹”或“天空的微笑(xiao)”。
環(huan)(huan)(huan)天(tian)(tian)頂弧形成于和(he)太陽同一(yi)側(ce)(ce)的(de)(de)天(tian)(tian)空,并且以(yi)不超過(guo)四分(fen)之(zhi)一(yi)圓周的(de)(de)長度環(huan)(huan)(huan)繞天(tian)(tian)頂。它的(de)(de)最(zui)(zui)內側(ce)(ce)顏(yan)色是藍色,最(zui)(zui)外側(ce)(ce)則是紅色,排列順序與彩(cai)虹相反(fan)。環(huan)(huan)(huan)天(tian)(tian)頂弧是其中(zhong)一(yi)個最(zui)(zui)明亮和(he)最(zui)(zui)多種顏(yan)色的(de)(de)暈。它的(de)(de)顏(yan)色比彩(cai)虹單(dan)純,這是因為在(zai)形成過(guo)程中(zhong)重疊的(de)(de)顏(yan)色較少。而它給人的(de)(de)第一(yi)印象就是上下(xia)顛(dian)倒的(de)(de)彩(cai)虹。
環天(tian)頂(ding)弧曾經(jing)被稱為(wei)“天(tian)空的微笑”。因(yin)為(wei)它(ta)的形(xing)成位(wei)置相(xiang)當高,很少(shao)被人注意到(dao),但實(shi)際(ji)上它(ta)是(shi)相(xiang)對較(jiao)常見的大(da)氣光(guang)學現象。產(chan)(chan)生幻日的卷(juan)云(yun)也(ye)可(ke)以在天(tian)頂(ding)附近產(chan)(chan)生環天(tian)頂(ding)弧,通常發生于太(tai)陽在天(tian)空角度(du)較(jiao)低時。
形成(cheng)環天頂弧的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)光會(hui)從冰(bing)晶的(de)(de)(de)(de)(de)平坦頂面進(jin)入,從其中一(yi)個(ge)棱(leng)(leng)鏡(jing)面射(she)出。幾乎(hu)(hu)平行的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)光經(jing)過(guo)角(jiao)度90°的(de)(de)(de)(de)(de)棱(leng)(leng)鏡(jing)折射(she)后將(jiang)是寬色分離和(he)較單(dan)純的(de)(de)(de)(de)(de)顏(yan)色。環天頂弧只能在(zai)太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)仰(yang)角(jiao)低(di)于32.2°時(shi)形成(cheng)。當太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)仰(yang)角(jiao)在(zai)22°時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)環天頂弧最(zui)明亮,因為(wei)這(zhe)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)光進(jin)入和(he)離開(kai)冰(bing)晶時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)偏向角(jiao)最(zui)小;這(zhe)時(shi)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)環天頂弧長度22°,寬度3°。環天頂弧的(de)(de)(de)(de)(de)長度因為(wei)太(tai)陽(yang)仰(yang)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)而在(zai)32.2°和(he)0°之間變化,并且在(zai)這(zhe)兩個(ge)極值的(de)(de)(de)(de)(de)環天頂弧亮度會(hui)非常微(wei)弱(ruo)。當太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)仰(yang)角(jiao)高于32.2°,光線會(hui)從冰(bing)晶的(de)(de)(de)(de)(de)底部(bu)離開(kai),會(hui)形成(cheng)幾乎(hu)(hu)只有單(dan)色的(de)(de)(de)(de)(de)幻日環。
“環(huan)天(tian)頂(ding)弧”(Circumzenithal Arc)形(xing)成(cheng)于和太陽(yang)同一側的(de)(de)天(tian)空,并且以不超過四分之一圓周的(de)(de)長度(du)環(huan)繞天(tian)頂(ding)。當天(tian)晴(qing)云淡,陽(yang)光(guang)以一定的(de)(de)角度(du),照射在高空云層(ceng)中(zhong)的(de)(de)細(xi)小(xiao)冰(bing)晶(jing)上(shang)形(xing)成(cheng)折(zhe)射,才會出現(xian)這個現(xian)象。同時(shi)(shi),云層(ceng)中(zhong)的(de)(de)冰(bing)晶(jing)表面一定得是彎(wan)曲的(de)(de),而且顆粒比鹽粒還要小(xiao)。當太陽(yang)處于云層(ceng)下方,日(ri)光(guang)與冰(bing)晶(jing)扁(bian)平面相接(jie)觸時(shi)(shi),光(guang)線在每(mei)個晶(jing)體內都(dou)發生了彎(wan)曲,就會折(zhe)射出彩虹(hong)特有的(de)(de)七色光(guang)譜。由于卷云所含(han)的(de)(de)冰(bing)晶(jing)粒子不斷移動位置,因此環(huan)天(tian)頂(ding)弧現(xian)象出現(xian)的(de)(de)時(shi)(shi)間非常短暫(zan)。
環地平弧
日承對弧