天象现象百科 · 22° halo
日晕与月晕:22 度晕的成因、46 度晕与天气关系
太阳或月亮周围套上一个圆环,老人会说要变天。这个圆环叫 22 度晕,由高空冰晶折射光线形成。看懂它的结构,也就明白它为什么常出现在天气转坏之前。
六角冰晶的折射
日晕和月晕都发生在卷层云里。卷层云位于很高的高空,由大量细小的六角柱状冰晶组成。光线从冰晶的一个侧面进入,从隔一个面的另一侧面射出,相当于穿过一个 60 度的三棱镜,偏折角度集中在 22 度附近。
冰晶在空中朝向杂乱,于是围绕太阳的每个方向上都有光被折到 22 度处,合起来就成了一个半径约 22 度的光环。环的内缘偏红,外缘偏蓝白,环内侧的天空明显比外侧暗,因为光线不会被偏折到小于 22 度的位置。
怎么估算 22 度,什么是 46 度晕
手臂伸直、张开手掌,拇指尖到小指尖大约 20 度出头。让拇指正好挡住太阳,小指附近就是光环的位置。月晕也一样,夜里月光不刺眼,更方便比画。
在 22 度晕外面,偶尔还有一个更大、更淡的环,半径约 46 度,叫 46 度晕。它由光线穿过冰晶侧面和底面、相当于 90 度棱镜折射形成,比 22 度晕少见得多,颜色更分散,往往只能看到一段弧。不少被称作 46 度晕的照片,实际上是位置相近的上侧弧,区分需要仔细比对角度。
晕和天气
卷层云常出现在暖锋前方。锋面系统逼近时,高空先铺上一层薄薄的卷层云,之后云层逐渐变低变厚,降水可能在随后 1 到 2 天内到来。民间谚语日晕三更雨、月晕午时风,就是这种经验的概括。
不过晕和降雨并非一一对应。卷层云也可能只是路过,之后天气照样晴好。把它当作一个提醒,再结合天气预报看云量变化,比单凭一个光环下结论靠谱。出现月晕的夜晚高空有云,星点会发虚、暗星消失,不适合拍深空,可以转去看 今晚看什么 里亮行星和月面这类不怕薄云的目标。
用手机拍日晕要注意什么
22 度晕直径约 44 度,手机主摄常常装不下,换超广角镜头更容易拍全。拍日晕时不要让太阳长时间直射镜头,更不要用眼睛直视太阳。站到建筑物、路灯杆或树的阴影里,让它们挡住太阳本身,光环就完整地留在画面中,曝光也更好控制。
适当降低曝光补偿,光环的颜色会更明显。拍月晕则要把手机架稳,用夜景模式或专业模式,曝光几秒即可。拍完可以在 在线星图 里核对月亮旁边的亮星,给照片加一点注释。
常见问题
日晕和月晕哪个更常见?
日晕被看到的次数更多。两者成因相同,但月晕需要月亮足够亮才看得清,满月前后最明显,月牙时光环几乎看不出,加上夜里抬头看天的人也少。
出现日晕一定会下雨吗?
不一定。日晕说明高空有卷层云,常见于锋面来临之前,所以随后 1 到 2 天转阴下雨的可能性较高。但卷层云也可能只是过境,天气照样晴朗,最好结合天气预报判断。
为什么光环内侧的天空更暗?
冰晶对光线的偏折有一个最小角度,约 22 度,小于这个角度的方向几乎没有折射光到达。所以环内侧的天空比外侧暗,光环的内缘也比外缘更清晰锐利。