環(huan)天頂(ding)弧(英語:circumzenithal arc或(huo)circumzenith arc,縮(suo)寫:CZA)或(huo)稱(cheng)布(bu)拉維弧(Bravais'arc),是(shi)一種在外觀上類似彩虹(hong)的光學現象;但它的形成是(shi)太陽光從水平方向通過(guo)冰晶(一般(ban)位(wei)于卷(juan)云內(nei))后(hou)折射而形成,而非雨滴(di)。一般(ban)稱(cheng)之為“倒掛(gua)彩虹(hong)”或(huo)“天空的微笑”。
環(huan)天頂弧(hu)形成(cheng)于和(he)太陽同一(yi)側的(de)(de)天空,并且以不超過(guo)(guo)四分(fen)之一(yi)圓周的(de)(de)長度環(huan)繞(rao)天頂。它的(de)(de)最內側顏(yan)色(se)(se)是藍色(se)(se),最外側則是紅色(se)(se),排(pai)列順(shun)序與彩(cai)(cai)虹相反。環(huan)天頂弧(hu)是其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)最明亮和(he)最多(duo)種顏(yan)色(se)(se)的(de)(de)暈(yun)。它的(de)(de)顏(yan)色(se)(se)比(bi)彩(cai)(cai)虹單純,這是因為在形成(cheng)過(guo)(guo)程中(zhong)重疊(die)的(de)(de)顏(yan)色(se)(se)較(jiao)少。而它給人的(de)(de)第一(yi)印象就是上下顛倒(dao)的(de)(de)彩(cai)(cai)虹。
環天(tian)頂(ding)弧曾(ceng)經(jing)被(bei)稱為“天(tian)空的(de)微笑(xiao)”。因為它(ta)的(de)形成位置相(xiang)當(dang)高(gao),很少被(bei)人注意到,但實際上(shang)它(ta)是相(xiang)對較常見的(de)大氣光學現象。產生(sheng)幻日(ri)的(de)卷云也可以在天(tian)頂(ding)附近產生(sheng)環天(tian)頂(ding)弧,通常發生(sheng)于(yu)太陽在天(tian)空角度較低時。
形成(cheng)環(huan)天頂(ding)(ding)弧(hu)的(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光(guang)(guang)會從(cong)冰晶的(de)平(ping)坦頂(ding)(ding)面進入(ru),從(cong)其中一個棱(leng)(leng)鏡面射(she)出(chu)。幾乎平(ping)行的(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光(guang)(guang)經過角度(du)90°的(de)棱(leng)(leng)鏡折射(she)后將是寬色(se)(se)分離和(he)較單(dan)純的(de)顏色(se)(se)。環(huan)天頂(ding)(ding)弧(hu)只能在(zai)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)仰(yang)角低于(yu)32.2°時形成(cheng)。當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)仰(yang)角在(zai)22°時的(de)環(huan)天頂(ding)(ding)弧(hu)最明亮,因為這(zhe)(zhe)時的(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)光(guang)(guang)進入(ru)和(he)離開(kai)(kai)冰晶時的(de)偏向(xiang)角最小(xiao);這(zhe)(zhe)時形成(cheng)的(de)環(huan)天頂(ding)(ding)弧(hu)長度(du)22°,寬度(du)3°。環(huan)天頂(ding)(ding)弧(hu)的(de)長度(du)因為太(tai)(tai)(tai)陽(yang)仰(yang)角的(de)不同而在(zai)32.2°和(he)0°之間變化(hua),并且在(zai)這(zhe)(zhe)兩個極值的(de)環(huan)天頂(ding)(ding)弧(hu)亮度(du)會非(fei)常微(wei)弱。當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)仰(yang)角高于(yu)32.2°,光(guang)(guang)線會從(cong)冰晶的(de)底(di)部(bu)離開(kai)(kai),會形成(cheng)幾乎只有(you)單(dan)色(se)(se)的(de)幻日環(huan)。
“環天(tian)頂(ding)弧”(Circumzenithal Arc)形成于(yu)和太(tai)陽(yang)同(tong)一(yi)側的(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)空(kong),并且(qie)以不超過四(si)分之(zhi)一(yi)圓周的(de)(de)(de)(de)(de)長度環繞天(tian)頂(ding)。當(dang)天(tian)晴云(yun)(yun)淡,陽(yang)光以一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)度,照射在高空(kong)云(yun)(yun)層(ceng)中的(de)(de)(de)(de)(de)細小(xiao)冰晶(jing)(jing)上形成折射,才會(hui)出(chu)現這(zhe)個現象。同(tong)時(shi),云(yun)(yun)層(ceng)中的(de)(de)(de)(de)(de)冰晶(jing)(jing)表面一(yi)定(ding)得是彎曲的(de)(de)(de)(de)(de),而且(qie)顆粒(li)比鹽粒(li)還要小(xiao)。當(dang)太(tai)陽(yang)處于(yu)云(yun)(yun)層(ceng)下方(fang),日光與冰晶(jing)(jing)扁平面相接觸時(shi),光線在每個晶(jing)(jing)體內都發生了彎曲,就會(hui)折射出(chu)彩虹特有的(de)(de)(de)(de)(de)七(qi)色光譜。由于(yu)卷云(yun)(yun)所含的(de)(de)(de)(de)(de)冰晶(jing)(jing)粒(li)子不斷移(yi)動位(wei)置,因此環天(tian)頂(ding)弧現象出(chu)現的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間非常短暫。
環地平弧
日承對弧