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2018神奇天象(中):动辄就是“百年不遇 史上第一”

|No.15|追向世界记录的

雾虹+佛光

10月5日四川子梅垭口

雾虹,或称白虹,乃是由于云雾中水滴必须微小,以致发生光的衍射,让彩虹的七色光又散乱混合重新变为白光从而出现的白色彩虹。

佛光,或称宝光、峨眉宝光。国外叫它布罗肯现象、布罗肯幽灵。同样是因为衍射导致的光象。

由于都是由于衍射产生,且都出现在太阳对侧(即对日点上),所以在云山雾绕时,这两者常同时发生。不同的是,雾虹巨大,佛光小。雾虹在外,佛光在里。

所有人都曾认为佛光罕见,直到我们成为了天象爱好者,发现这一现象,只要刻意去寻找满足它出现的云雾条件,其实不罕见。雾虹也如是。我甚至经常利用野外条件制造出自己的佛光或雾虹。

然而,多重衍射的雾虹/佛光可就不常见了!

摄影/李昇原2018-10-05 四川子梅垭口

这一张面对贡嘎深山的雾虹+佛光毫无疑问是天象摄影的杰作,奇异天象让雪山显得更加神圣。图中可见,围绕拍摄者影子,外轮的几个轮回的大光环,是雾虹;内部几轮小彩环,是佛光。一轮一轮的色彩轮回,代表衍射强度,强度越高,轮回越多——但世界记录皆为5轮。

雾虹也好,佛光也好,1、2轮者常见,3轮者优秀,4轮者很罕见,5轮者则已绝世罕见,是华环类现象登峰造极的存在,见者那是极其的稀少。

如果你的眼神对色彩足够敏感,那么你已经明白了李昇原的这张图nb在哪里。如不然,则按照我的注解,渐入佳境↓

如注解图,最基础的一级不计作数,可以理解为“第0级”,那么从第1级开始数,雾虹一共有5级衍射虹——平了世界记录!佛光——则也多达4级轮回清晰可见,仅比世界记录差1圈。

别急,这并不代表它比世界记录差了。让我们来看世界范围内类似天象的佼佼者大概也就是下面两张图了。

如果你没数晕的话(记住:最内、最外的第0级不作数),可以看到:纵使是世界最佳记录,也不过是5+4的组合,而没有5+5的。我们看到,在5+4时,雾虹的最内圈和佛光的最外圈已经无缝相接了。

世界著名大气光象专家Les Cowley做过一个经典的关于衍射光环粗细的模拟研究。云雾中的水滴越小,衍射出来的多重轮回就越粗大(只决定粗细,和级数无关。级数之和衍射强度有关)。对照模拟图,国内贡嘎的这次雾虹+佛光,其云雾水滴大小,大概就是40微米左右了。国外飞机上那张,水滴稍微小。而国外地面拍的那张照片,则明显因水滴更小。水滴过小,会使雾虹和佛光提前“相撞”。而在我看过的所有世界影像当中,雾虹5+佛光4,一共9级衍射,加上没有计数的两个“0级”,就是11轮的光环——这已经是世界记录了。而至于贡嘎这次这种情况,水滴既不过小,也不太大,从而第5级衍射雾虹和第4级衍射佛光之间,还留有空白余地——如果衍射再强一些,会出现第5级的佛光、总共5+5、更进一步的终极神奇天象吗。我认为会的,但没看过这样的记录。

我们的贡嘎山平了世界记录,但也许未来,我们还可以超越世界记录。

|No.14|双子虹

在我国的进一步记录

双子虹,这个名字可能不好,它容易让零基础的读者误认为是烂大街的双彩虹,但它是Twinned bows的直译,而英文原名的意思十分贴合,因为它们是本是同根生、分出两叉的彩虹。

这是一个世界自然未解之谜。但目前主流的科学猜想看上去很有道理:认为它是扁平形状的水滴折射/反射阳光所致。

扁平的水滴是如何形成的?下面这张图展示了水滴的下落与形状的关系。水滴在下落过程中汇聚变大,这是降雨过程中的常态,但水滴积聚的越大,其所受空气阻力的分布会发生变化,形成扁平形状水滴。

然而真实情况是,要想形成清晰、明亮的大气光象,就得形成它的介质(水滴或冰晶)形状、大小均一且集中大量同时存在。——纵然水滴下落过程中不断变大、变扁,然而要想形成清晰的分叉彩虹,就得有一群水滴刚好扁平成一样的形状、大小一致,这无论怎么想都是可能性太低微、近乎神力才能实现的小概率巧合——这简直可以比喻于,在北京复杂的交通情况下,要求某一段时间内,三环路上的所有汽车保持均等的速度和间距不变。这怎么可能呢?

然鹅尽管很少见,分叉彩虹就是存在,所以它仍是一个未解之谜。

2018年,我国又记录到了几次神秘的双子虹事件。先是天津,这个记录似乎是北方首次记录到双子虹

供图/@我是Misss楠楠楠小兔2018-06-07 天津蓟州区

但毕竟雨多-彩虹多这个逻辑在,南方还是双子虹的主场。马上,2天后,南方也出现了双子虹。

2018-06-09 广东英德市

在排查中,我又发现了一例湖南的记录,这个还是双子红虹,是恰巧在日落最后阶段出现双子虹才能出现的“罕见中的罕见”。

供图/@L_时光荏苒2018-06-07 湖南邵阳

一个月后,宁夏中卫的一次表演,让南方上面2次双子虹表演都白瞎。

摄影/岚岚2018-07-06 宁夏中卫

通过增强手段,可以看到,中卫这次,不但有教科书级的双子虹。连上面的那条霓,似乎也有个分叉!天啊,这很可能是全世界都没几笔的双子霓*啊。

*可以出现在虹上的罕见机制,理应也可以出现在霓上。但由于霓比虹多一次内反射(每一次反射,光线都损失部分),所以它的强度先天明显弱于虹,所以任何罕见机制出现在霓上的概率,要远小于虹。双子霓比双子虹要nb很多很多!

|No.13|对日点冰晕

在我国的首次记录

6月17日豫陕交界

地平线以下的天空景象,我们通常看不到。但在我们在乘坐灰机时,就获得了很好的观察地平线以下天象的机会。

在过去,我们频繁地看到网友们乘坐飞机时拍摄的佛光,也见过一些雾虹,出现在太阳与灰机连线的反向延长线的另一侧下方,也就是对日点上。

根据科学原理,对日点上不仅可以出现彩虹、雾虹和佛光,还可以出现罕见的冰晕种类。我关注这类冰晕已经数年,显然,它们比雾虹或是佛光罕见得多。虽然常年接受飞机上拍摄的天象的投稿,但在好几百的飞机天象当中,直到去年其中才有了唯一的一例对日点冰晕!

摄影/席尧2018-06-17 豫陕交界的上空

|No.12|复杂寒夜光柱

在我国的记录

12月14日青海茶卡

现在我们来重新认识一下青海的寒夜光柱。这是一个逆袭的故事!

在拍摄到青海大概是首次壮观级别的寒夜光柱(就是上面这张照片啦)的几天后,摄影师孙思已飞回北京。创造了大气现象“史上第一单帖阅读量”的光环淡去后,一切似乎已重归平淡。

年底的一天,他在修图过程中发现一些不解。于是拿图来问。

我一看,我勒个去!你这趟青海之旅的收获程度再创新高啊!

摄影/孙思2018-12-14 青海茶卡收费站附近

作为摄影师,修图的通常心理:那些最漂亮的图肯定会被优先修出来,而那些一般般的景物,往往要最后才修,甚至历经三年五载排不上号,最终永沉硬盘的可能性也常有。孙思也一定如此。

但作为一名医生,孙思一定很讨厌排不上号、漏诊这样的事。作为一名总是操刀精密手术的高端医生,孙思有着超过常人的敏感发现力和科学能力。我应该感激孙思在处理大量极品美图之外,没有漏掉这样一张看起来最不缤纷的光晕照片。我也十分赞叹,以这样的发现能力,堪比研究大气现象的专家。

就在一张也许是最不缤纷精彩的照片里,他发现,寒夜灯柱两侧,还有淡淡的光晕。当他来问我时,我登时差点从沙发上跳起来——他开启了中国冰晕类天象记录中一个新大类的大门!

复杂寒夜灯柱天象之所以好看,拜两种机制所赐:一来,是“光学强度超强”。这就像颜值一般,但练就一身超酷肌肉,也十分令人赏心悦目。二来,是“种类花样繁多”,这就像一朵野花再好看,也不一定有一大片花海好看。

诚然,我国已有多位摄影师在祖国北方的至少10个左右的地点都记录到了寒夜光柱。

但哪怕是阿勒泰这个“强到冲上天顶、几乎要‘画地图’”级别的,其实也只是在强度这一个单一机制上勇攀新高。

而在种类上,我国此前始终没出任何花样,始终是单一的柱子而已。

一些国外照片中,曾记录到了多个花样种类:

上头开叉——带「上切弧」的寒夜灯柱↑

不单带着上切弧,还带着「22°幻日」的寒夜灯柱↑

更炫酷的是这个开三岔的寒夜灯柱↑

上面我们看到,即使是号称“最常见冰晕”的22°幻日,到了灯上,样子也变得大不一样。这种差异的原因,在于日光是平行光,而灯光是非平行光。别看只差一个字,但造成的结果却迥异。

↑常见的幻日几乎谁都见过。在幻日之下,还有个映幻日,像是幻日的镜像。这个东西也常出现,只是因为一般在地平线以下,人们不常看见。如果恰巧站得高,或者坐在飞机上,则可一览无余。

↑幻日和映幻日,都是最常见的片状冰晶所形成的。它们的光路分别如上对应。

中:由于光线穿过冰晶,发生了22°的偏转,所以在距离太阳22°(角半径)的两侧,出现了折射光的虚像——所以它叫22°幻日。 下:映幻日,则因光路在冰晶内部多了一次底面反射,这就像镜面反射一样,所以映幻日像是幻日的镜像;并且,由于多一次反射,多损失了部分光线,所以它比幻日弱一些。 上:还有一种机制,它的光路和映幻日相反,是多一次顶面反射而不是底面,但和直观想象的不同,这种机制下,能通过的光线很少,形成不了汇聚的光象。所以22°幻日只有下方的映幻日,而没有上方的“上映幻日”。

然而这个“形成不了”的结论,直到光源换成了灯泡,有人发现——怎么如此不一样!

任谁可能也想不到,常见的日晕系列,只是把光源换成了灯泡,晕还是那些晕,但其形态,马上从平淡无奇变得妖异无比!这就好比——电影还是那部电影,但效果变成了3d,其视觉感受马上就焕然一新且爽快无比了!

于是,这个被解放了的“上映幻日机制”,在灯上出人意料地形成了清晰、明显、异形、延长的大弧——上映幻日弧!

就是因为这个诡异的形态过于玄幻、脱离了通常冰晕的形态常识,所以长期以来基本没什么人能够正确认识它。

再次观看孙思拍摄的照片,相信这回所有人都看出来了。其中正是有这个罕见的三叉戟上映幻日弧。

|No.11|海拉尔大冰晕

一次精彩绝伦的组合冰晕秀

2月18日海拉尔

我国每年都会发生几次比较壮观的组合晕。过去的一年中,甚至连北京都出现了一次。其中的高角度幻日环,大概是北京首次记录。

根据科学原理猜想冰晶形态、取向、配比,再利用电脑程序模拟出猜想的冰晶所产生的冰晕,直到和真相图片高度吻合,我们就探明了一次冰晕现象背后的真相——这就是现代的冰晕研究方法。北京这次组合日晕,最有趣的地方在于左边完全是环地平弧,而右侧完全是下侧弧——这是出现在相似位置,但形态有差别、原理更迥异的两种弧,此刻在天空中一笔划开,左右分立。这证明那一片天空的左边完全是片状冰晶,而右边完全是柱晶。

冰晶就这样,神奇地左右着天空。时而在天空画圈,时而在苍穹汇彩,如若天空出现更复杂的光弧交错,请别胡猜,那一定只是大气冰晶在作怪。

摄影/杨颖2018-04-04 泸沽湖

我们称之为“反日点六芒星”。事实上它是在太阳对侧的天空,由刚才说过的幻日环和魏格纳(Wegener)反日弧交汇形成的。这比单纯的幻日环更罕见一些。

图源自新浪微博@杨瑾shero 2018-05-06 河北河间

过去几年,我们曾认为这种现象非常罕见。也许和天象爱好者增加有关,去年我们看到国内出现了数次这种奇观。

摄影/初二2018-07-06 黑龙江塔河

尤其是7月6日塔河的这次,由于强度可观,同时又有合理的拍摄,我们可以直观地感受到天空上光弧交错的壮观。

*除此之外,4月7日的长春、4月9日的云南抚仙湖、8月20日的黑龙江鸡西往牡丹江一线,全都记录到了“反日点六芒星”。

这类现象,从太阳一直延伸到太阳对面的天空去,中间连续不断,多条光弧交错,非常炫酷。

有时候,幻日环上会出现一种更罕见的现象:120°幻日。它是一个比幻日环更明显的白色亮斑。在12月6日呼伦贝尔牙克石的一次很壮观的组合冰晕当中,面对电视台的采访,当地群众纷纷表示“太漂亮了”、“贼震撼”。然而当采访这位大哥时,大哥盯着天空转了三圈,注意力始终在一些常见弱鸡种类上,而愣是对镜头里始终清晰可见的极品120°幻日视而不见

嗯,您不是没见过…而是错过

你要是……多想一点就好了…

你把冰晕想得太简单,不经意间就错过了一次奇遇。对冰晕的观察也好、记录也好,一定要环视、注意到整个天空各个方向的细节。日晕,绝不只是出现在太阳周边。

上述这些组合晕,都是为了衬托2.18海拉尔大冰晕的铺垫。

冰晕nb与否,取决于3个因素:

1. 光学强度

光学强度高,不单光弧清晰、完整、好看,而且容易大力出奇迹。让一些原本先天就弱的弧变得肉眼可见。

2. 种类多寡

冰晶种类若单一,则组合冰晕的种类通常不多。若是什么冰晶都出现,那么有可能出现史诗级的大冰晕,同时在天上群魔乱舞的晕、弧总种数可多达二三十。

3. 有无极罕见种类

有些极特殊的冰晕种类,或因极其罕见而特殊的冰晶形成,或因其它罕见光学机制形成。这些东西千载难逢,而一旦出现,哪怕种类不多甚至品相也不好,也足以让一次冰晕成为重大天象事件。

海拉尔大冰晕,就是在前2条上都出类拔萃的典范。

摄影/高飞2108-02-18 海拉尔

↑海拉尔大冰晕的正面

图源自朋友圈,未能考明原作者2108-02-18 海拉尔

摄影/高飞2108-02-18 海拉尔

↑海拉尔大冰晕的反面,即背对太阳一侧天空景观

这些线条的繁复、奇异程度,已经远超过了前面介绍过的那些冰晕事件。然而上面4张图所拍到的,还只是冰山一角!

让我用模拟程序再现盛况吧

↑当时天空中就是出现了这么多的光弧,多达16种冰晕同时出现、上下翻飞、充满了整个天空,又延伸到地平线上,简直群魔乱舞,令人叹为观止!

从正面照片开始说

其实它是正面景观的不到一半↓

↑在模拟还原中,将视野放的广一些,大概相当于使用11mm以上的单反全幅镜头拍摄吧。这样算是正面景观的标准相。

↑注解上名称,你晕了吗

再看反面。

有人说像六翼天使。

↑ 里头有多个罕见种类,共同组成了天使的“六翼”;

另外有个蝴蝶结状的光弧,也就是天使的“身躯”。

这个蝴蝶结叫特里克尔(Tricker)反日弧。它非常另类,即使在所有冰晕当中,这样能自己打个结的晕也是特立独行的极少数。一般来说,冰晕种类较多、场面足够壮观,就可以叫做“大冰晕”。若出现了特里克尔反日弧,那它可以享有比大冰晕更高一级的赞誉——“万华镜旋之空”*之名。

特里克尔弧极难出现,因为它的光路曲折,这注定了它比那些简单光路的冰晕种类先天羸弱很多——通常肉眼不可见。唯有大气冰晶极多、质量奇高,这样它们折射光线的光学强度可以逆天的强,唯有在这种情况下特里克尔弧才能出现。任何出现清晰明显特里克尔弧的冰晕事件,都是会被载入史册的冰晕大事件!这样的事件,我国有记录以来,只有2次。

摄影/李笑曼2108-02-18 海拉尔

从其他拍摄者的角度再欣赏一下这个天使之光

摄影/于伟伟2108-02-18 海拉尔

*由于特里克尔弧的光路形如玩具万花筒的原理,所以被称为“万华镜光学机制”,光学强度足以出现特里克尔弧的冰晕事件,必定极为壮观,这种事件都被冠以“万华镜旋之空”的盛名,这是对冰晕强度最高评级的册封。

除了极罕见的Tricker反日弧,在这张照片中,还出现了一次世界顶级的记录!

这幅照片中出现了幻日环蓝斑——幻日环的一段,被染成了蓝色。这个现象本身就罕见,而能以究极强度出现,甚至全世界都屈指可数。

——究极状态的幻日环蓝斑,可以让人看清它的真面目——这其实是一条极弱的蓝弧,它与幻日环交错,并在交错处将其它弧染色的奇特现象!

这是全世界都罕有的——幻日环蓝斑究极品相的照片!而在我国以前记录过的幻日环蓝斑当中,这样教课书级的案例是从未有过的。

海拉尔2.18大冰晕中的另一个亮点,“罕见弧多弧交汇”巧合

摄影/皓宇2108-02-18 海拉尔

这张照片拍到的其实是反日点和太阳之间位置的一个局部,从模拟上可知,画框外还有包括刚才提到的Tricker反日弧在内的其它弧线。但仅就画面中拍到的这一小部分视野,就足够经典。

方寸之间,不但有上面说到的幻日环蓝斑将幻日环染色的绝妙景象,更有映偕日弧(也叫下日弧)、120°幻日、幻日环3弧交汇于一点的绝世奇景。

总结下来,还是那句话!遇上缤纷复杂的组合晕,一定要四面周围地看和拍摄。一些未必是最显眼的地方,往往蕴藏着惊天奇观,那些有可能是举世无双的目击机会,一旦错过,一辈子错过

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