月晕与月虹的科学解析
现象特征
月晕与月虹是大气光学现象,通常在晴朗夜晚出现。两者均呈现彩色环形结构,但成因不同。
月晕的形成
当太阳或月亮位于天顶时,高空卷云中的冰晶折射光线形成。主要特征包括:
- 直径约10°的彩色圆弧
- 内红外紫的色序排列
- 持续时间可达数小时
月虹的观测条件
需同时满足三个条件:
- 月光照射云层
- 观察者处于云下
- 地面存在反射面
科学原理
两者均遵循几何光学规律,但折射路径存在差异。
特征 | 月晕 | 月虹 |
---|---|---|
折射角度 | 42° | 32° |
光程路径 | 单一折射 | 折射-反射组合 |
颜色分布 | 内红外紫 | 外红内紫 |
观测建议
最佳观测时间为晴朗的秋季傍晚或凌晨。
- 必备装备
- 普通望远镜即可
- 安全事项
- 避免长时间凝视
- 记录方法
- 建议使用星图APP辅助定位
相关研究
中国气象局(2021)指出,此类现象可提前6-12小时预测。美国大气物理协会(Smith, 2020)通过数值模拟证实了冰晶取向对色序的影响。