暈在大氣中是怎樣來(lái)的?
暈是指懸浮在大氣中的冰晶(卷云、冰霧等)對(duì)日光或月光的折射和反射作用而形成的一組光學(xué)現(xiàn)象。那么，暈在大氣中是怎樣來(lái)的?
“暈”的出現(xiàn)雖然讓人感到奇妙和異常，其實(shí)它是大氣中的一種物理現(xiàn)象。當(dāng)冰晶云存在時(shí)，云幕上日、月周圍出現(xiàn)的圓形光弧，叫“暈”(hale)。它是由懸浮于大氣中的冰晶對(duì)日、月光的反射和折射形成的物理現(xiàn)象。色序與副虹相同，即外紫內(nèi)紅。以太陽(yáng)為中心的，稱為“日暈”，以月亮為中心的，稱為“月暈”。常見(jiàn)的暈有22°暈和46°暈。
暈與天氣變化也有一定的關(guān)系。天氣諺語(yǔ)云：“日暈三更雨，月暈午時(shí)風(fēng)”。天空里有暈出現(xiàn)，表示觀測(cè)站處在氣旋的前端，距地面暖鋒約幾百公里。隨著地面暖鋒向觀測(cè)站移動(dòng)，伴隨而來(lái)的天空將是云層愈來(lái)愈低，風(fēng)力愈來(lái)愈大，并逐漸開(kāi)始降水。但當(dāng)氣旋邊緣經(jīng)過(guò)時(shí)，則不一定有雨，而可能只是風(fēng)力增強(qiáng)，風(fēng)向改變。
暈
此外，在熱帶氣旋外緣，如果有卷層云存在，也會(huì)形成暈。所以在臺(tái)風(fēng)季節(jié)，低緯度地區(qū)看到天空有卷層云和暈存在時(shí)，臺(tái)風(fēng)將可能來(lái)臨。
暈天氣術(shù)語(yǔ)
最初的天文學(xué)，暈是指盤(pán)狀星系(類似銀河系)周圍包含球狀星團(tuán)和一些特殊恒星的一個(gè)球型區(qū)域。后來(lái)，暈擴(kuò)展為以暗物質(zhì)的引力影響占支配地位、將星系包容在內(nèi)的更大的球形區(qū)域。
當(dāng)天空中有由冰晶組成的薄的卷云或卷層云時(shí)，在日、月周圍會(huì)出現(xiàn)一些以日月為中心的彩色光環(huán)和圓孤，稱為暈，常見(jiàn)的暈是視半徑為22”和46”的圓環(huán)，色彩排列是內(nèi)紅外紫。
暈是由于日月光通過(guò)云中冰晶折射或反射后再到達(dá)人的眼睛而形成的，由于冰晶形狀、分布，光線通過(guò)冰晶時(shí)的路徑各不相同，暈的形狀也就十分復(fù)雜，僅以22°暈為例來(lái)討論其形成過(guò)程。云中冰晶以六角柱狀和六角片狀為主，在六角形一面上，每個(gè)內(nèi)角為120°，此即相鄰兩側(cè)面的夾角，相間兩側(cè)面的夾角為60°，六角形面與側(cè)面間夾角為90°。光線通過(guò)冰晶時(shí)發(fā)生的折射與光線通過(guò)棱鏡時(shí)的折射相同。
天空中有一層高云，陽(yáng)光或月光透過(guò)云中的冰晶時(shí)發(fā)生折射和反射，便會(huì)在太陽(yáng)或月亮周圍產(chǎn)生彩色光環(huán)，光環(huán)彩色的排序是內(nèi)紅外紫。稱這七色彩環(huán)為日暈或月暈，統(tǒng)稱為暈。其中對(duì)觀測(cè)者所張的角半徑為22度的暈最為常見(jiàn)，稱22度暈，偶爾也可看到角半徑為46度的暈和其他形式的與暈相近的光弧。由于有卷層云存在才出現(xiàn)暈，而卷層云常處在離鋒面雨區(qū)數(shù)百公里的地方，隨著鋒面的推進(jìn)，雨區(qū)不久可能移來(lái)，因此暈就往往成為陰雨天氣的先兆。
當(dāng)天空懸浮著的六角柱狀冰晶呈直立形狀慢慢下降時(shí)，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)頂角為90°棱鏡折射，最小偏向角在46°附近，從而形成46°暈環(huán)，其色彩排列與22°暈相同，只是由于光線較弱，有時(shí)呈現(xiàn)暗淡的白色暈環(huán)。實(shí)際上，大氣中冰晶取向是隨機(jī)分布的，當(dāng)月光傾斜穿過(guò)云層時(shí)，總會(huì)在某些冰晶中發(fā)生上述折射現(xiàn)象，當(dāng)天空中冰晶數(shù)量很多時(shí)就可以出現(xiàn)以日月為中心的暈環(huán)，
但由于冰晶在整個(gè)天空分不均勻，冰晶的某些取向很不穩(wěn)定，造成暈環(huán)有時(shí)不完整，只能看到一些弧形光帶。
日月光有時(shí)經(jīng)過(guò)冰晶反射后進(jìn)入人眼，也會(huì)形成白色的暈，由于冰晶取向多樣，折射反射過(guò)程復(fù)雜，就形成了多種多樣暈的現(xiàn)象。
暈出現(xiàn)在卷云和卷層云中，往往與鋒面云系相聯(lián)系，在冷暖鋒前部，由于暖濕空氣沿鋒面抬升，在高空形成卷層云，隨著鋒面推移，在鋒面過(guò)鏡前后就會(huì)出現(xiàn)降水和大風(fēng)。因此有“日暈三更雨，月暈午時(shí)風(fēng)”的諺語(yǔ)。
當(dāng)代氣象科學(xué)實(shí)踐表明，在天氣由晴轉(zhuǎn)陰雨時(shí)，人們先看到卷層云，而后天空出現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生降雨的中低云。出現(xiàn)了卷層云，就得看其后的中低云是否發(fā)展，若發(fā)展，其結(jié)果就是要降雨。這就是判斷日月暈后是否有風(fēng)雨的主要征兆。無(wú)論是接連數(shù)天的暈還是曇花一現(xiàn)的暈，都應(yīng)看暈后中低云的發(fā)展速度。中低云發(fā)展移入快，降水來(lái)得快;發(fā)展移入慢，降水也就柵柵來(lái)遲;不移入，則不會(huì)有降水。