奇妙的晕

吴智辉

高高的天空布满一层薄薄的羽状云彩，太阳从云彩后面露出柔和的笑脸。以太阳为中心，有时会出现一个巨大的光圈，光圈是七彩的，偶尔还会在光圈两侧各出现一个小太阳，甚至是三日、四日、五日同辉，十分神奇！这到底是什么奇妙的现象？它究竟是怎么产生的呢？月亮也有这种光圈吗？一起飞向天空去看个明白吧！

冰晶是晕的母亲

在离地面5000米以上的高空，有时候会出现一些稀薄的云彩，气象上称之为卷云。卷云是由于高空气温低，而且水汽很少，在那里，水汽并非先凝结水滴再结冰，而是直接凝华，因此其结晶体为六棱冰晶，相当于三棱镜。如果卷云呈层状出现，称之为卷层云。

当卷层云挡住太阳，太阳透过卷层云的冰晶，光线射入卷层云中的冰晶后，折射或反射后就会形成日晕。太阳光经过两次折射，分散成不同方向的各色光，在太阳周围同一圈上的冰晶，都能将同一种颜色的光折射到我们的眼睛里，形成赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色（内红外紫）的晕环。

晕的划分

晕可分为“小晕”和“大晕”。“小晕”即22度晕，“大晕”即46度晕。小晕是以发光体为圆心，角半径为22度的一种内圈呈淡红色，外圈偶尔为紫色或白色的光环，光环内的天空明显较光环外的暗。而大晕则是角半径为46度的晕环，十分少见，一般比小晕暗。

晕的奇景

幻日是晕家族的奇景，俗称多日同辉，即在晕光圈上出现多个“太阳”，多出来的“太阳”其实是太阳的幻影。多日同辉所需要的气象条件比晕形成的条件苛刻得多。首先天空得有适量的云，云太少的话它形成不了，云太多了光就会被吸收掉，射不到地面上来。另外云中六棱体的冰晶要足够，才能产生足够的光折射。再有风也不能太大，整个大气层比较稳定，保证有规则的冰晶不会被打乱，才能形成多日同辉的折射现象。

幻日奇景有多种，其中近幻日是奇景中比较常见的一种现象。位于22度晕左右两旁有两个近幻日，46度晕左右两旁也各有一个近幻日。另外还有远幻日，环天顶弧，环地平弧，内晕珥，日柱，反假日，则更为罕见。都是在特定条件下形成的美丽景。

晕能预示天气吗？

气象谚语有“日晕三更雨，月晕午时风”之说，可见晕是能预报天气的。确切地说，晕象经常是坏天气的征兆，是预报系统性天气区移动的一个指标。

一个内含风雨雷电等激烈天气的天气系统，在自西往东移动时，总是高云在最前面，紧接着是中云、低云，然后才是风雨区。因此，当我们看到形成晕的卷层云自西往东移动，而且云层越来越低，越来越厚时，就有理由判断有天气系统正在向我们靠近，当然就可能出现风雨等天气现象了。由于晕距离风雨区尚远，对未来的天气有预示作用。

不过，如果是残缺的晕，说明不是整层的卷层云所产生，一般是由较多的其他卷云形成的，其预示作用就会大打折扣了。

华、虹与晕的区别

晕、华、虹都是美丽的大气光学现象，但是它们的成因又各有不同。

华（日华、月华）的成因与晕相类似，都是太阳透过云层而出现的光环。不同的是，华透过的云层比卷层云低（一般为高层云），云层内主要是小水滴。当阳光通过与其波长相近的小水滴时就会产生衍射现象。衍射也叫绕射，由于光的波动性，遇到极微小的障碍物的时候，会绕过它的边缘而达到障碍物的后面，而偏离了原来直线前进的方向，因此产生了内圈蓝绿色，外圈红棕色的华。日华并不明显，而月华则更加鲜艳。

我们可以做一个简单的实验：朝玻璃窗哈气，使之形成一层水汽薄膜，再透过水汽薄膜看窗外远处的一个光源，就可以看到光源外面有一个和华一样的彩色光环。

虹的成因与晕、华有比较大的差异。晕和华形成时太阳都是在其背后，而虹是出现在和太阳相对着的方向。从原理上讲，虹是由大气中的小水滴经日光照射，发生折射和反射作用而形成的彩色圆弧。我们在观赏瀑布时，经常可以看到小小的彩虹。虹由外圈到内圈呈赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，颜色排列与晕一样。虹也可以预示下雨，“东虹日头西虹雨”，表示西边不远已经有降雨产生，由于大多数天气系统是由西向东移动（台风除外），一会儿可能就下雨了。

晕这种大气光学现象，不仅奇妙美丽，而且还能预示天气。我们在欣赏它绚烂多姿的身影时，也要学会去理解它的科学原理，让它为我们人类更好地服务。