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日華 (Corona) 還是虹彩雲 (Iridescent cloud) 的迷思

2018/3/1 — 10:04

Credit: Star Cammy (攝於 2018/2/27 15:50)

Credit: Star Cammy (攝於 2018/2/27 15:50)

借用 Star Cammy 這張圖片(攝於 2018/2/27 15:50)做例子,陽光經過三條雲的水滴繞射,形成內白外藍/紅色的色環(在間條雲上),究竟這是日華定虹彩雲呢?

經過我向科學網站 www.atoptics.co.uk 專家 Les Cowley 詢問及認證,它仍是日華 Corona ,只是被扭曲而已。以下是他的回覆:

華和虹彩雲形成皆是光繞射於水滴而產生的。如果雲内水滴均勻大小及分佈,會形成接近正圓的色環(可以是多個),否則,日華圓形色環會扭曲。照片是 distorted corona 。

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我的理解:

圍繞太陽的是日華,圍繞月亮則是月華;另外,華也可以是圍繞星星或其他發光體的同心圓形彩虹色光環。

華是在光源中央白光紅邊光環外,週遭另外再見到內藍外紅的彩虹光環組成,亦是環繞於日月或其他發光體圓面外所形成之同心圓。

華由無數水點之繞射作用 (Diffraction) 而生;如果水滴大小相近,光環是圓的,否則是模糊的。光環直徑的大小與水滴的大小有關:水滴越小,環越大。

彩雲/虹彩雲 (Iridescence cloud) 則是日光通過帶有水滴微粒懸浮的薄雲時,水滴大小不一使得通過的光產生不同方向的繞射,繞射的光彼此干涉,因此在發光體周圍產生不規則片狀的艷麗彩雲。

一般情況下,華是一組同心正圓彩環。而因雲中水滴可能大小不一,以及雲的移動,而會出現非正圓/非全圓(是為 distorted)的華。

另外,有些科普文章會將月華寫成「月暈」或「月亮的彩虹」,這都是不正確的,因為月暈就如同日暈,最常見的就是 22 度暈。

而華與暈 (Halo) 的區別是:華實際上是一個圓盤 (disc) ,不是圓圈 (ring) ,而暈是圓圈;另外華是由中低空的水滴產生,暈是高空冰晶所產生。華之角徑一般為數度,比 22 度暈小;而與 22 度暈之顏色次序相反。

另文參考:
Iridescent Clouds and the corona
Distorted Lunar Corona

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