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環天頂弧（英語：circumzenithal arc或(huo)(huo)circumzenith arc，縮寫：CZA）或(huo)(huo)稱布拉維弧（Bravais'arc），是一種在(zai)外觀上類(lei)似彩(cai)虹的光(guang)學(xue)現象；但它的形成是太陽光(guang)從水平(ping)方(fang)向通過冰晶（一般位于卷云內）后折射而(er)形成，而(er)非雨滴。一般稱之為“倒掛彩(cai)虹”或(huo)(huo)“天空的微(wei)笑”。

概要

環天(tian)頂弧形成于(yu)和(he)太(tai)陽(yang)同(tong)一側(ce)(ce)的(de)(de)(de)天(tian)空，并且以不超過四分之一圓周的(de)(de)(de)長度環繞天(tian)頂。它(ta)(ta)的(de)(de)(de)最(zui)內側(ce)(ce)顏(yan)色(se)(se)是(shi)藍色(se)(se)，最(zui)外側(ce)(ce)則(ze)是(shi)紅色(se)(se)，排(pai)列順序與彩虹(hong)相(xiang)反(fan)。環天(tian)頂弧是(shi)其中一個(ge)最(zui)明(ming)亮和(he)最(zui)多種(zhong)顏(yan)色(se)(se)的(de)(de)(de)暈(yun)。它(ta)(ta)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)比彩虹(hong)單純(chun)，這是(shi)因(yin)為在(zai)形成過程中重疊的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)較少。而它(ta)(ta)給人的(de)(de)(de)第一印象就是(shi)上(shang)下(xia)顛倒的(de)(de)(de)彩虹(hong)。

環天(tian)頂(ding)弧曾經被稱為“天(tian)空(kong)的(de)微笑”。因為它的(de)形成位置相當高(gao)，很少被人(ren)注意到，但實際(ji)上它是相對較常見的(de)大氣光學現象。產生幻日(ri)的(de)卷(juan)云也可以在(zai)天(tian)頂(ding)附近產生環天(tian)頂(ding)弧，通常發生于太陽在(zai)天(tian)空(kong)角度較低時。

形(xing)成(cheng)環天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧的(de)(de)(de)(de)太陽光會從(cong)(cong)冰(bing)晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)平坦頂(ding)面進入(ru)(ru)，從(cong)(cong)其中一個棱鏡面射出。幾(ji)乎平行的(de)(de)(de)(de)太陽光經過角(jiao)(jiao)度(du)90°的(de)(de)(de)(de)棱鏡折射后將是寬(kuan)(kuan)色(se)分離和(he)(he)較單純的(de)(de)(de)(de)顏色(se)。環天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧只能在太陽的(de)(de)(de)(de)仰角(jiao)(jiao)低(di)于32.2°時(shi)形(xing)成(cheng)。當太陽的(de)(de)(de)(de)仰角(jiao)(jiao)在22°時(shi)的(de)(de)(de)(de)環天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧最明亮，因為這(zhe)時(shi)的(de)(de)(de)(de)太陽光進入(ru)(ru)和(he)(he)離開冰(bing)晶(jing)(jing)時(shi)的(de)(de)(de)(de)偏向角(jiao)(jiao)最小；這(zhe)時(shi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)環天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧長(chang)度(du)22°，寬(kuan)(kuan)度(du)3°。環天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧的(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)因為太陽仰角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)不同而在32.2°和(he)(he)0°之間變化，并且在這(zhe)兩個極值的(de)(de)(de)(de)環天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧亮度(du)會非常微弱。當太陽的(de)(de)(de)(de)仰角(jiao)(jiao)高于32.2°，光線會從(cong)(cong)冰(bing)晶(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)底部離開，會形(xing)成(cheng)幾(ji)乎只有單色(se)的(de)(de)(de)(de)幻(huan)日環。

“環天頂(ding)弧”（Circumzenithal Arc）形(xing)成于(yu)(yu)和太(tai)陽(yang)(yang)同一(yi)側(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)天空，并且以不超過(guo)四(si)分之一(yi)圓周的(de)(de)(de)(de)(de)長度環繞天頂(ding)。當天晴云(yun)淡，陽(yang)(yang)光(guang)以一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)角度，照射(she)(she)在(zai)(zai)高空云(yun)層中的(de)(de)(de)(de)(de)細小冰(bing)晶上形(xing)成折射(she)(she)，才會出現(xian)(xian)(xian)這個(ge)現(xian)(xian)(xian)象。同時，云(yun)層中的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)晶表面一(yi)定(ding)得(de)是彎曲的(de)(de)(de)(de)(de)，而且顆粒比鹽粒還(huan)要小。當太(tai)陽(yang)(yang)處于(yu)(yu)云(yun)層下方(fang)，日光(guang)與(yu)冰(bing)晶扁平面相接觸時，光(guang)線在(zai)(zai)每個(ge)晶體內(nei)都(dou)發生(sheng)了彎曲，就會折射(she)(she)出彩虹特有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)七色光(guang)譜。由于(yu)(yu)卷云(yun)所(suo)含的(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)晶粒子不斷(duan)移動(dong)位置，因此環天頂(ding)弧現(xian)(xian)(xian)象出現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)時間非(fei)常短暫。

參見

環地平弧

日承對弧