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神秘的日落绿光——神话背后的科学以及在哪里可以看到它。

什么是绿闪?它常常与海盗的传说有关,但实际上也很常见——了解导致闪光的原因以及何时能看到它。

Madison Dapcevich
作者:Madison Dapcevich
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绿闪。图片来源:Yrii Kurygin/Shutterstock

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关于绿闪的关键要点

  • 绿闪是一种罕见的、短暂的光学现象,呈现绿色、黄色,有时还有蓝色,染亮地平线,通常在日出或日落时出现,在美国西部尤为常见。

  • 折射和色散导致了绿闪的产生,并且绿闪有四种不同的类型。

  • 绿闪与海盗传说有关。


从解决情感问题到预示好天气,神秘的绿闪在气象传说中占有一席之地。

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这种难以捉摸的现象只在最完美的天气条件下,于日落或日出时出现,对于那些希望有一天能瞥见地平线上绿色亮点的人来说,它已经达到了神话般的地位。

特拉华大学物理学和天文学副教授 Bennett Maruca 表示,尽管绿闪很罕见,但称这种错觉为“闪光”有点名不副实。

Maruca 说:“它实际上不是闪光,而是现象发生时,地平线线上短暂地出现一抹绿色、黄色,有时甚至是蓝色的色彩,而其他地方则是一条纯粹的地平线。”

什么是绿闪?

绿闪可以在日出或日落时出现,但后者更容易观察。在无云的夜晚,当太阳刚刚到达或略低于地平线时,地球大气的阳光扭曲最为明显。

Maruca 说:“绿闪是一种非常短暂的现象,持续几秒钟或更短。”

《农民年鉴》记录了四种绿闪类型,该美国期刊将其描述为下蜃景、蜃景、下沉闪和绿光。

每种类型从椭圆形和扁平的闪光,到细长或尖锐的条纹,持续时间也在 1-2 秒到 15 秒之间。绿光是最罕见的一种,因为它在日落后以一道光束的形式射出。


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绿闪的成因

(图片来源:Vecton/Shutterstock)

Vecton/Shutterstock

绿闪是由折射和色散引起的。折射是光的弯曲,而色散是光的散射。

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Maruca 说:“地球的大气层不是均匀的——它不仅是弯曲的,而且其密度和温度也随高度和时间而变化。这使得它在折射光方面非常有效。”

与相机在日落时弯曲或改变方向一样,地球大气层厚度的差异会弯曲光线,从而使绿闪的影像得以观察。光线在密度较大的介质中弯曲,例如温暖夜晚的浓密空气。本质上,大气层充当了一个透镜。

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维拉诺瓦大学天文学和天体物理学教授 Edward Guinan 说:“我们的大气层会弯曲光线,所以太阳会多出现大约五分钟。”

色散是相关的现象,其中不同波长的光以不同的角度折射。

Maruca 解释说:“棱镜通过色散产生“彩虹”——不同颜色的光以不同的角度折射或弯曲,将它们分离成光谱。地球的大气层就像棱镜一样——折射和分散来自天文光源(如太阳)的光。”

光学现象

当地球大气层在日落或日出时扩散光线时,它也会像一个“小棱镜”一样分散不同波长的光。大气层比红色更容易散射蓝色和紫色等短波长的光,因此当太阳落下时,这些颜色会在到达人眼之前被散射掉,从而形成红色的日落。

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“闪光”发生的瞬间是太阳已经低于地平线,地球大气层折射阳光,比长波光更弯曲短波光,然后光线被分散。最长和最短的波长,即红色和紫色,被遮挡,留下绿色的中等长度颜色。

Maruca 说:“当你看着地平线时,你就是透过大气层最下层的全部。”


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在哪里可以看到绿闪

Guinan 补充说,观察绿闪的条件必须恰到好处。地平线必须清晰,表面平坦,并且云层很少,几乎没有雾霾。

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Guinan 说:“当太阳的最后一丝落下时,如果条件合适,它会变成一种绿色,一种奇怪的绿色,不是很鲜艳。它在某种程度上像海市蜃楼。这些海市蜃楼中最简单的类型之一,通常是在晴朗或炎热的白天开车时看到的。前方的道路看起来闪闪发光或湿漉漉的。这种折射发生是因为太阳加热了路面,而路面又加热了其附近的空气层。”

由于太阳总是向西落下,居住在美国西部的人们看到绿闪的机会最大。地平线必须清晰且无扭曲。Guinan 提醒寻求绿闪的人们避免直视太阳,并在使用相机取景时要小心。

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    Madison Dapcevich

    Madison Dapcevich 是《Discover Magazine》的自由科学记者。Madison 撰写原创文章,涵盖深海探索、太空、健康和环境等主题。 

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