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江涛彩虹缘何起?

更新时间:2024-06-15点击次数:

江涛彩虹缘何起?

时间: 2014-12-06 16:10:10 来源:陕西威瑞仪器仪表有限公司
艳阳高照时,登临三峡大坝,鸟瞰坝下泄水闸,浪花呈烟雾飞溅,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色虹霓分明可见,给人们一种水天相连、如临仙境的神秘感。自古虹霓以气壮山河之势贯空,这江涛之上何以有之?

艳阳高照时,登临三峡大坝,鸟瞰坝下泄水闸,那翻腾咆哮的江流,从闸孔喷射而出,浪花呈烟雾飞溅,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色虹霓分明可见,给人们一种水天相连、如临仙境的神秘感。自古虹霓以气壮山河之势贯空,这江涛之上何以有之?

那贯空的虹霓是一种“日照雨”的光学现象,它是在太阳相对方向的雨幕上,以“反日点”为中心所形成的彩色圆弧。虹的产生,主要是太阳的可见光在较大的水滴上经过折射、分光、全反射、再折射回来的结果。在泄洪闸下,原本宽阔的江水,从狭窄的水闸经过,迸发与相互撞击出的朵朵浪花,造成了无数个类似雨滴的小水珠。它们如同一个个球形的透镜,一般直径都远远大于光的波长,当不同波长的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光组成的无色“白光”(即太阳光)通过它们时,就会产生两次折射,一次反射。

来自太阳的光线虽然是一组平行光,可因水珠是一个个球面,这样使光的入射角各不相同,其偏向角也随入射角的改变而改变,它所射出来的光线就不再是平行的,而是分散的了。这些分散的光束,经过一段距离,用我们的肉眼看上去,大都显得很微弱,看不见,只有从最小偏向角射出来的光,才能被人们看到。正由于不同波长的光都有一定的最小偏向角,而且一定的偏向角射出的光线又是来自于各方,所以每一种颜色的光都能够看到一个圆弧。一般从小水珠射出来的红光,最小偏向角的视半径约等于42度22分,而紫光的最小偏向角的视半径约40度36分,即波长愈短的光视半径愈小,而波长愈长的光视半径愈长,因七色光中红光波长最长,紫光波长最短,所以,人们见到虹的颜色排列就是外红内紫,中间所夹的依次为橙、黄、绿、青、蓝各色。在大坝上所目击的这种“江涛彩虹”,就是一种约42度的七彩圆弧,由于它的中心即“反日点”在坝上,所以人们见到的“虹霓”就是半弧形的了。

对于虹,人们不只是欣赏,还发现能预兆未来天气,“东虹日头,西虹雨”就是一例。其意是早上若见天空西边出现一轮虹霓,预示当天下雨;反之,若太阳西下时东边出现虹霓,则预示来日天晴。这是因为,彩虹的出现表明有云雨区的存在。我国大部分地区上空主要受西风带控制,一般云雨区都是随着西风环流由西向东移动,当西边天空出现了虹霓,表明云雨区就要移到本地上空,往往就要下雨了。相反,当东边天空出现了虹霓,表明云雨区已过本地上空向东移去,往往就要放晴了。

也许有的朋友会问,为什么自己看到过与上相反的“西虹日头,东虹雨”呢?是的,在盛夏像长江中下游地区,西太平洋副热带高压脊线北抬西伸,在北纬30度以南的东北信风,有时也会有北扩现象,受热带气旋,有时是发展为强热带风暴或台风的影响,除在沿海一带,造成10~11级或12级以上的最大平均风力外,屡见暴雨或大暴雨。而在内陆地区,受台风倒槽或台风登陆减弱后的低气压影响,除造成6~7级最大平均风力外,也会产生中等或以上的降水,由于受时段性的偏东(含东北或东南)气流的影响,云雨区从东向西的现象也就发生了。