是的,綠閃是一種非常迷人且稍縱即逝的光學現象!它發生在日出或日落時,太陽圓盤的上邊緣剛好在地平線上消失或出現的瞬間,閃現出明亮的綠色光點或光帶,通常只持續1-2秒,極其罕見。
它的出現是大氣折射、色散和散射共同作用的結果:
大氣折射:
- 地球的大氣層就像一個不均勻的棱鏡。當太陽光(白光)斜射進入大氣層時(尤其是在日出日落時,光線穿過的大氣層最厚),光線會發生彎曲(折射)。
- 折射的程度取決于光的波長(顏色)。短波長(藍、紫光)比長波長(紅光)折射得更厲害。想象一下,白光穿過棱鏡會分散成彩虹色,大氣層也起到了類似的作用,但效果更微妙。
色散:
- 由于不同顏色的光折射率不同,當太陽靠近地平線時,它的圓盤實際上被大氣折射“分解”成了微弱的彩色光帶。
- 紅光折射最小,看起來位置最低。
- 橙光、黃光依次向上。
- 綠光、藍光、紫光折射最大,位置最高。
- 在正常情況下,這些微弱的色帶重疊在一起,我們看到的仍然是白色的太陽(或略帶紅色的落日)。
關鍵因素 - 地平線的“切割”與散射:
- “切割”效應: 在日出或日落的最后一刻(或最初一刻),太陽圓盤的大部分已經被地平線遮擋。只剩下最上邊緣的一小部分還可見。
- 散射的“過濾”作用:
- 藍光和紫光: 波長最短,被大氣中的分子和微粒散射得最厲害(這就是為什么天空是藍色的)。在太陽光穿過厚厚的大氣層到達地平線附近時,大量的藍光和紫光被散射掉了,幾乎無法到達我們的眼睛。
- 紅光和黃光: 雖然散射較弱,但在這個“切割”時刻,位置最低的紅光和黃光部分已經被地平線完全遮擋住了。
- 綠光: 它處于一個“恰到好處”的位置:
- 它的折射率比紅光高,所以位置比紅光高一點。
- 當位置較低的紅光/橙光已經被地平線“切掉”時,位置稍高的綠光還在地平線之上,短暫可見。
- 同時,它的波長比藍光長,散射相對較弱,在穿過厚厚的大氣后,仍有足夠的強度到達我們的眼睛。
- 結果: 在太陽圓盤上邊緣消失(日落)或出現(日出)的瞬間,最后(或最先)映入眼簾的,就是那一抹短暫而明亮的綠色——綠閃!
為什么罕見?
- 理想的大氣條件: 需要非常干凈、穩定、無湍流的大氣。任何霧霾、灰塵、云層(尤其是地平線附近的低云)都會散射或阻擋光線,破壞形成綠閃所需的清晰色散。
- 清晰的地平線: 觀察者需要有完全無遮擋、平坦的地平線(如海平面、大草原、沙漠)。山脈、建筑物、樹木都會阻擋最后那一點關鍵的邊緣。
- 精確的時機: 綠閃只發生在太陽圓盤上邊緣剛好與地平線相切的那一瞬間,持續時間極短(通常1-2秒,有時更短)。
- 大氣湍流: 空氣的波動(熱浪、湍流)會扭曲光線,使色帶模糊不清,難以形成清晰的綠閃。
總結一下綠閃出現的步驟:
日出或日落時,太陽光斜穿厚厚的大氣層。
大氣像棱鏡一樣折射太陽光,將不同顏色的光略微分開(色散),藍紫光在上,紅光在下。
藍紫光被強烈散射,基本消失。
太陽圓盤的大部分被地平線遮擋。
位置最低的紅光首先被地平線“切掉”而消失。
位置稍高的綠光尚未被遮擋,且散射損失較小,成為最后(日落)或最先(日出)可見的光。
在極短的時間內(1-2秒),我們看到了一個明亮的綠色光點或光帶——綠閃!
小知識: 在極少數極端理想且大氣異常穩定的條件下,甚至可能出現更短暫的“藍閃”,因為藍光位置最高,散射最強,只有在紅光黃光綠光都被“切掉”且藍光散射損失極小的情況下才可能看到,但比綠閃罕見得多。
所以,要捕捉到綠閃,你需要找一個地平線極其開闊、空氣異常通透、天氣非常穩定的日子,在日出或日落時,目不轉睛地盯著太陽消失或出現的那一點!祝你好運!