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環天(tian)頂弧（英語：circumzenithal arc或circumzenith arc，縮寫：CZA）或稱布拉維弧（Bravais'arc），是一種在外(wai)觀上類(lei)似彩虹的光學現象；但(dan)它的形(xing)(xing)成是太陽光從水(shui)平(ping)方向通過冰(bing)晶（一般(ban)位于卷(juan)云(yun)內(nei)）后(hou)折射而形(xing)(xing)成，而非雨滴。一般(ban)稱之為“倒掛彩虹”或“天(tian)空的微笑”。

概要

環天(tian)頂弧形成于(yu)和太(tai)陽同一(yi)(yi)(yi)側(ce)的(de)(de)天(tian)空，并且以不(bu)超過四(si)分(fen)之一(yi)(yi)(yi)圓周的(de)(de)長度環繞天(tian)頂。它(ta)的(de)(de)最內側(ce)顏(yan)(yan)色是(shi)(shi)(shi)藍(lan)色，最外側(ce)則是(shi)(shi)(shi)紅色，排列順序與彩虹相反。環天(tian)頂弧是(shi)(shi)(shi)其中一(yi)(yi)(yi)個最明亮和最多(duo)種顏(yan)(yan)色的(de)(de)暈。它(ta)的(de)(de)顏(yan)(yan)色比(bi)彩虹單純，這是(shi)(shi)(shi)因為在形成過程中重疊(die)的(de)(de)顏(yan)(yan)色較少。而它(ta)給人(ren)的(de)(de)第一(yi)(yi)(yi)印(yin)象就是(shi)(shi)(shi)上下顛倒(dao)的(de)(de)彩虹。

環(huan)天(tian)(tian)頂弧(hu)曾經被(bei)(bei)稱為“天(tian)(tian)空的微笑(xiao)”。因為它的形成位置相(xiang)當高(gao)，很少被(bei)(bei)人注意到(dao)，但實(shi)際上(shang)它是相(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)常見(jian)的大氣(qi)光(guang)學現象。產生幻(huan)日的卷云也可以在天(tian)(tian)頂附近(jin)產生環(huan)天(tian)(tian)頂弧(hu)，通常發生于太陽在天(tian)(tian)空角度(du)較(jiao)(jiao)低時。

形(xing)成環(huan)天(tian)(tian)(tian)頂弧的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光會從(cong)冰(bing)晶(jing)的(de)(de)(de)平坦頂面進入(ru)，從(cong)其(qi)中一個(ge)棱鏡(jing)面射(she)出。幾乎平行的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光經過角度90°的(de)(de)(de)棱鏡(jing)折射(she)后將是(shi)寬色分離(li)和(he)較單純的(de)(de)(de)顏色。環(huan)天(tian)(tian)(tian)頂弧只(zhi)能在(zai)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)仰(yang)角低(di)于32.2°時(shi)(shi)(shi)形(xing)成。當太(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)仰(yang)角在(zai)22°時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)環(huan)天(tian)(tian)(tian)頂弧最明亮(liang)，因為這時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光進入(ru)和(he)離(li)開(kai)冰(bing)晶(jing)時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)偏向角最小；這時(shi)(shi)(shi)形(xing)成的(de)(de)(de)環(huan)天(tian)(tian)(tian)頂弧長度22°，寬度3°。環(huan)天(tian)(tian)(tian)頂弧的(de)(de)(de)長度因為太(tai)陽(yang)(yang)(yang)仰(yang)角的(de)(de)(de)不同而在(zai)32.2°和(he)0°之間變化，并(bing)且(qie)在(zai)這兩個(ge)極值的(de)(de)(de)環(huan)天(tian)(tian)(tian)頂弧亮(liang)度會非常微弱。當太(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)仰(yang)角高于32.2°，光線會從(cong)冰(bing)晶(jing)的(de)(de)(de)底部離(li)開(kai)，會形(xing)成幾乎只(zhi)有單色的(de)(de)(de)幻(huan)日環(huan)。

“環(huan)(huan)天(tian)(tian)頂弧”（Circumzenithal Arc）形(xing)成(cheng)于(yu)和太陽(yang)(yang)同(tong)(tong)一側的天(tian)(tian)空，并(bing)且以不超過四(si)分之一圓(yuan)周的長度(du)環(huan)(huan)繞(rao)天(tian)(tian)頂。當(dang)天(tian)(tian)晴云(yun)淡，陽(yang)(yang)光(guang)(guang)以一定的角(jiao)度(du)，照射(she)(she)在高(gao)空云(yun)層(ceng)中的細小(xiao)冰(bing)晶(jing)(jing)上形(xing)成(cheng)折(zhe)射(she)(she)，才會(hui)出(chu)現這個現象。同(tong)(tong)時(shi)，云(yun)層(ceng)中的冰(bing)晶(jing)(jing)表面一定得是(shi)彎(wan)曲(qu)的，而且顆粒(li)比鹽粒(li)還要小(xiao)。當(dang)太陽(yang)(yang)處于(yu)云(yun)層(ceng)下(xia)方，日光(guang)(guang)與冰(bing)晶(jing)(jing)扁(bian)平面相接觸(chu)時(shi)，光(guang)(guang)線在每個晶(jing)(jing)體內都發生了彎(wan)曲(qu)，就會(hui)折(zhe)射(she)(she)出(chu)彩虹特有(you)的七色(se)光(guang)(guang)譜。由于(yu)卷云(yun)所含的冰(bing)晶(jing)(jing)粒(li)子不斷移動(dong)位置，因此環(huan)(huan)天(tian)(tian)頂弧現象出(chu)現的時(shi)間非常短(duan)暫。

參見

環地平弧

日承對弧