天上还有这种云!
好看
“我的意中人是个盖世英雄,有一天他会踩着七色云彩来娶我”,这句经典台词相信大家已经耳熟能详。那大家是否知道,云作为我们生活中最常见的美景,却也有着我们不曾见过的多种形态?或许此时此刻抬头仰望,你就能看见不一样的景象。
彩虹云
彩虹云是在云的边缘发生光的衍射产生的彩虹色散,这种分光效应是由于光与云中微小颗粒的相互作用,导致云层边缘呈现彩色条纹。当阳光穿过云中小水滴或冰晶时,光会发生衍射,波长不同产生的衍射角也不同,就会形成彩色的效果。但彩虹云的产生条件一般比较苛刻,也不容易观察到。需要较薄的云层,使光线能够穿过并发生衍射;需要日出或日落时分的阳光角度,最容易发生衍射和色散;需要云中的水滴或冰晶大小相近,确保光的衍射效果一致,色彩更加鲜明。彩虹云和彩虹的区别在于:彩虹是雨滴中的光折射和反射形成的,而彩虹云是通过云中微小颗粒的衍射形成的。彩虹需要观察者背对阳光,而彩虹云则可以在阳光照射的云层中直接观察到。
贝母云
贝母云因与贝壳的彩色光影相像而得名,也是由云中微小粒子衍射而成,不过它形成于距地面20至30千米的平流层,远高于普通的对流层云,而且需要极低的气温,温度需要低至零下80摄氏度左右。所以只能在冬季的北欧、冰岛和加拿大北部等高纬度地区才能观察到。通常出现在日出前或日落后,相较于彩虹云,贝母云更加鲜艳明亮。贝母云也被称为“极区平流层云”,它最常在冬季的两极地区平流层出现,这种云的表面可以吸附并分解氯贮存物质,在南极臭氧洞的形成中扮演重要角色。
夜光云
说完贝母云之后就不得不想到夜光云。和极区平流层云相对应,夜光云被称为“极地中气层云”,是指深曙暮期间出现于地球高纬度地区高空的一种发光而透明的波状云。它一般需要三个条件:更低的气温、水蒸气和尘埃,这样水蒸气才能凝结成极小的冰晶。它形成于中间层云,距地面高度80千米左右,并且温度要在零下120摄氏度以下,才能使空气中的水蒸气凝结成冰晶,且只能在高纬度地区的夏季才能看见。夜光云通常呈淡蓝色或银灰色,是夜光云中的冰晶颗粒散射太阳光的结果,这类冰晶颗粒的半径一般为0.05至0.5微米。出现在凌晨太阳升起或黄昏太阳降落时,太阳与地平线夹角在6至15度之间。因为时间太早会因其太薄而看不见,太迟了它也会落到地球的阴影之中去。
极光
来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当它们进入极地的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,产生光芒,形成极光。太阳向外发射的高速带电电子流被称为太阳风,它的强弱与太阳活动有关。当太阳活动增强时,发射的电子流更强,它们会以极高的速度飞向地球。而地球作为一个巨大的磁场,从地磁北极指向地磁南极,引导着一部分粒子到达南北两极。高速粒子冲进地球的大气层后,会与里面的原子和分子碰撞,将分子的电子激发到高能态,当它们返回基态时,就会以光的形式释放能量,从而形成极光。极光的色彩并不单一,它的颜色取决于不同气体的原子结构和能量状态。比如氧原子在100至200千米的高度会释放出绿光,200千米以上可能会有红光;氮分子则可能产生蓝光和紫色的光。
文章来源:(1)顶级天空美学:见过就是被天空眷顾的人——中科院物理所
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