为什么日落和日出时有时会有绿色的闪光?


为什么日落和日出时有时会有绿色的闪光?


当太阳在海洋上空落山时 , 会出现短暂的绿光爆发,这种现象被称为“绿色闪光” 。(图片来源:David McManus via Shutterstock)
据美国生活科学网站(Alice Sun):当太阳下降到地平线以下,光线开始变暗时,幸运的观察者可能会发现一道罕见的、短暂的祖母绿闪光 。这就是“绿色闪光” , 有时可以在日落后或日出前看到 。
那么是什么导致了绿色闪光呢?
就像天空中许多五颜六色的奇观,如彩虹一样 , 绿色的闪光是阳光被分成不同颜色的结果 。格拉斯哥大学的光学研究员Johannes Courtial告诉Live Science,通常情况下 , 阳光是白色的,因为它由所有波长的可见光组成 。但是 , 当白光以一定角度穿过密度更高的介质(如玻璃或水)时 , 不同颜色的波长开始弯曲并分离 。这种分离称为折射 。
地球大气层的气体密度不同,也会折射光线 。这就是为什么我们有时会看到太阳周围的彩虹光环,或者远处的海市蜃楼,加州的气象学家Jan Null说 。当太阳离地平线越来越近时,折射尤其明显,因为阳光以一个特别尖锐的角度进入大气层最厚的部分 。Null说,这是绿色闪光可能可见的时候 。

为什么日落和日出时有时会有绿色的闪光?


来自太阳的光线穿过大气层,大气层就像一个棱镜 。(图片来源:转载自Johannes Courtial;一个演示“绿色闪光”的简单实验 。《美国物理杂志》,2012年11月1日;80(11):955–961 。https://doi.org/10.1119/1.4746384; 图1,“经美国物理教师协会许可 。)
大多数绿色闪光分为两类 。一种类型发生在太阳消失之前 。诺尔说 , 这是儒勒·凡尔纳的小说《绿光》中提到的 。但Null更常见的类型是当太阳仍在水面上方时 。他说:“你可以把光盘顶部的灯关掉 。” 。
如何看到绿色闪光
为了有最好的机会看到这片葱绿的闪光,需要合适的条件 。Courtial说,首先,你必须能够在太阳接近地平线时看到它,比如在海岸或高山上 。Null说,在旧金山等沿海地区,当较冷的水上有一层温暖的空气时,你也最有可能在温暖的日子看到绿色闪光 。这些空气层有助于折射阳光 。
Courtial说,绿色是否可见也“取决于大气中的物质” 。粒子可以散射蓝光和紫光 , 使绿光更加明显 。Courtial在一个简单的实验中证明了这一点:将奶粉加入一个装满水的水箱中 , 然后用白色自行车灯照进去 。当他加入合适浓度的这些颗粒时,“你会看到一种充满活力的绿色,”他说 。
当然,你还需要能够在晴朗的日子里直接看到太阳 , 才能看到绿色的闪光,这说起来容易做起来难 。(在没有特殊眼部保护的情况下,千万不要直视太阳 , 因为这会损坏你的眼睛 。)因此,Null建议使用带变焦镜头的相机来捕捉绿色闪光(同样,请确保谨慎并保护你的眼睛) 。Null指出,放大太阳也会使微小的闪光更加明显 。
绿色闪光通常在不到一秒钟的时间内发生 。但如果你运气好的话,一道绿色的闪光可能会亮一两分钟 。Null很少观察到这种现象,即使在记录了45年以上的这一现象之后也是如此 。他说,如果大气中的条件保持足够稳定,绿色闪光是可以持续的 。
Courtial说:“当你看到天空中的绿色时,真的很奇怪 。”这可能就是绿色闪光如此有趣的原因 。所以,下次你看日落的时候,尽情享受那种魅力吧 。现在,你知道更多关于它是如何发生的 。