尹丹
“哪里有彩虹告訴我,能不能把我的愿望還給我……”一場(chǎng)大雨過(guò)后,“雨后的彩虹”又成功上了熱搜,占領(lǐng)了朋友圈的“半壁江山”,大家都紛紛發(fā)出了自己拍到彩虹的照片。但這份幸運(yùn)并不是人人都有,有不少人因?yàn)闆](méi)有看到雨后的彩虹而感到特別遺憾。
要是彩虹也能像天氣一樣“預(yù)報(bào)”就好了。但是,彩虹的出現(xiàn)能預(yù)報(bào)嗎?
最近,我國(guó)首條“彩虹預(yù)報(bào)”正式發(fā)布了,不僅預(yù)報(bào)了彩虹出現(xiàn)的概率,還提示了容易見(jiàn)到彩虹的地方,準(zhǔn)確率達(dá)到85%。這也太夢(mèng)幻了吧!要知道彩虹的出現(xiàn)時(shí)間非常短,它究竟是如何預(yù)測(cè)出來(lái)的,又是怎么確定它出現(xiàn)的位置呢?
彩虹,又稱天弓、天虹、絳等,簡(jiǎn)稱虹,是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象,當(dāng)太陽(yáng)光照射到半空中的水滴時(shí),光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,由外圈至內(nèi)圈呈紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。事實(shí)上,彩虹有無(wú)數(shù)種顏色,比如在紅色和橙色之間還有許多種細(xì)微差別的顏色,但為了簡(jiǎn)便起見(jiàn),只用七種顏色作為區(qū)別。
其實(shí)只要空氣中有水滴,而陽(yáng)光正在觀察者的背后以低角度照射,便可能產(chǎn)生可以觀察到的彩虹現(xiàn)象。彩虹最常出現(xiàn)在下午雨后剛轉(zhuǎn)晴的時(shí)候,這時(shí)空氣內(nèi)塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因?yàn)槿杂杏暝贫^暗,而觀察者頭上或背后已沒(méi)有云的遮擋而可見(jiàn)陽(yáng)光,這樣彩虹就比較容易被看到。另一個(gè)經(jīng)??梢砸?jiàn)到彩虹的地方就是瀑布附近,在晴朗的天氣,背對(duì)陽(yáng)光在空中灑水或噴灑水霧就能看見(jiàn)。當(dāng)然,人們也可以制造人工彩虹。
早在1307年,歐洲人就提出彩虹是由水滴對(duì)陽(yáng)光的折射及反射造成的。到了1637年,法國(guó)哲學(xué)家、物理學(xué)家勒內(nèi)·笛卡爾用玻璃球注入水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出了水對(duì)光的折射指數(shù),用數(shù)學(xué)的方法證明了彩虹的主虹是水點(diǎn)內(nèi)的反射造成的,并準(zhǔn)確地計(jì)算出了彩虹的角度,但未能解釋彩虹為何會(huì)出現(xiàn)七彩顏色。
1665年,英國(guó)物理學(xué)家艾薩克·牛頓利用三棱鏡研究日光,發(fā)現(xiàn)白光是由不同顏色的光混合而成,而不同波長(zhǎng)的光有不同的折射率,這一發(fā)現(xiàn)成為了光譜分析的基礎(chǔ),關(guān)于彩虹形成的光學(xué)原理才被人們發(fā)現(xiàn)。
我國(guó)早在唐代,孔穎達(dá)就提出了“若云薄漏日,日照雨滴則虹生”的觀點(diǎn),表明了虹是日光照射雨滴所產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象。之后,張志和還進(jìn)行了人工造虹實(shí)驗(yàn),證實(shí)了虹的產(chǎn)生是陽(yáng)光通過(guò)水滴的結(jié)果,他指出,要看到虹必須“背日”。北宋時(shí),孫彥先提出了“虹乃雨中日影也,日照雨則有之”的說(shuō)法,解釋了彩虹是水滴對(duì)陽(yáng)光的折射和反射。沈括在編寫《夢(mèng)溪筆談》時(shí)引用并證實(shí)了這一說(shuō)法,他觀察到虹和太陽(yáng)的位置與方向是相對(duì)的現(xiàn)象,這比歐洲提出彩虹的概念早了幾百年。
在北京或者我國(guó)其他地區(qū)偶爾也能見(jiàn)到一次彩虹,不過(guò)由于高樓林立把天空分成一小塊一小塊的,所以很可能只能看到一小段彩虹。而在新疆伊犁的昭蘇縣,每年5月到8月間,能看到多達(dá)一百六十余次彩虹,而且通常是雙彩虹,甚至還出現(xiàn)過(guò)三層以上的彩虹,所以它被稱為“彩虹之都”。這是由昭蘇縣特殊的地理位置決定的,它三面環(huán)山,東邊是狹長(zhǎng)的山谷,西邊是開(kāi)闊的盆地,使得夏季的昭蘇每十天就有五六天下雷陣雨,而且空氣純凈,所以彩虹頻頻出現(xiàn)。
從2017年起,昭蘇氣象局開(kāi)始統(tǒng)計(jì)彩虹出現(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù),如起止時(shí)間、方位、云量、云狀、云高和太陽(yáng)方位,甚至彩虹出現(xiàn)方位的云的顏色,建立起了彩虹的基因庫(kù),嘗試預(yù)報(bào)彩虹。通過(guò)不斷擴(kuò)充的基因庫(kù),彩虹的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性越來(lái)越高,10小時(shí)內(nèi)的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)到了85%以上。
其實(shí),不只是彩虹預(yù)報(bào),最近幾年多了很多新奇的氣象預(yù)報(bào),比如櫻花、杏花、油菜花、荷花等的花期預(yù)報(bào),結(jié)合風(fēng)力、濕度、能見(jiàn)度、空氣質(zhì)量等預(yù)測(cè)出的藍(lán)天預(yù)報(bào),還有過(guò)敏人士最關(guān)注的卻又不想看到的柳絮預(yù)報(bào)等。有了這些預(yù)報(bào),我們就能更好地享受大自然帶給我們的驚喜,讓我們體驗(yàn)到人與自然的和諧統(tǒng)一。
讓我來(lái)告訴你彩虹在哪里,許下你的心愿,也許就會(huì)實(shí)現(xiàn)。