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天空之城

2020-08-27 13:00阿九
知識窗 2020年8期
關(guān)鍵詞:燈柱冰晶彩色

阿九

2020年5月10日晚20時左右,廈門上空出現(xiàn)了一片“彩色的星星”。這些“彩色的星星”與廈門夜景中的霓虹燈一般炫彩奪目,如同宮崎駿動漫里描繪的“天空之城”。

原來,這是一種極其罕見的大氣光學(xué)現(xiàn)象——暖夜燈柱。在人類歷史上,僅有兩次暖夜燈柱的記載,并且都出現(xiàn)在中國。暖夜燈柱是燈柱現(xiàn)象的一種,此外還有寒夜燈柱。燈柱現(xiàn)象的壯觀程度,完全可與極光媲美,當(dāng)夜空中出現(xiàn)彩色的燈柱時,一場視覺盛宴便會展現(xiàn)在人們面前。

如此美麗夢幻的燈柱現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的呢?晴朗的日子里,當(dāng)我們拿起小鏡子斜對著陽光,就可以把陽光反射在墻壁或天花板上。燈柱現(xiàn)象產(chǎn)生的原理與其相似,當(dāng)高空中的冰晶到達靜穩(wěn)狀態(tài),就會形成一面“鏡子”,當(dāng)?shù)孛嫔夏藓鐭舻臒艄庥橙腌R子,再反射到天空,這時地面上的人們就可以看到“天空之城”了。

燈柱現(xiàn)象產(chǎn)生的原理十分簡單,但要產(chǎn)生這一自然現(xiàn)象十分困難。我們知道,在高空有冰晶存在,這些冰晶如同浮在湍流中的落葉,在強勁的高空大風(fēng)中飄搖不定。要想把天空變成一面“鏡子”,首先,要讓這些冰晶達到靜穩(wěn)狀態(tài)。然而,冰晶就像頑皮的小朋友,想要讓它們安安靜靜地變成一面鏡子可沒有那么容易,只有在鮮少的情況下,冰晶才能進入靜穩(wěn)狀態(tài)。其次,這些冰晶形狀要基本一致,并且低空沒有明顯的云霧遮蔽。在陰天,我們拿著小鏡子在天空下,無論怎樣擺放,墻壁上都不會反射出太陽光。同理,低空的云霧會遮擋來自地面的燈光,就算“鏡子”形成了,沒有光源,也不會形成“天空之城”。最后,“鏡子”的下方還得正好有一座燈火輝煌的城市。只有滿足了以上所有條件,燈柱現(xiàn)象才會產(chǎn)生。

在這樣苛刻的條件下,偶然只有寒夜燈柱出現(xiàn)在人們的視野中。在極北地區(qū)的冬季深夜,當(dāng)溫度低于零下20攝氏度時,大氣中會產(chǎn)生并保留大量的冰晶。當(dāng)全部滿足燈柱現(xiàn)象產(chǎn)生的條件時,人們才會看到寒夜燈柱。而暖夜燈柱之于寒夜燈柱,正如商周時期的后母戊鼎之于其他青銅器。之前,科學(xué)家們認(rèn)為接近亞熱帶、熱帶的地區(qū)是不可能產(chǎn)生燈柱現(xiàn)象的,原因是氣溫太高,但是自然界在不斷刷新著人們對世界的認(rèn)知。5月10日,廈門地表溫度為25攝氏度,這樣的溫度足以讓所有冰晶不復(fù)存在??墒聦嵣希篃糁拇_出現(xiàn)在了廈門的上空。

在《偷影子的人》中,一個女孩可以用風(fēng)箏在天空寫下“我想你”,而這次的暖夜燈柱,通過街燈的影像,在夜空中較清晰地畫出了廈門的地圖。而要想讓暖夜燈柱“畫地圖”,對地面上的燈光還有兩點硬性要求:一是燈柱的數(shù)量要足夠多;二是燈柱的亮度要足夠強。暖夜燈柱本就是鳳毛麟角,加上“畫地圖”,其罕見程度可想而知。2016年,攝影師米婭·?;诜姨m拍下了寒夜燈柱“畫地圖”現(xiàn)象。而廈門上空的暖夜燈柱,是至今世界上最壯觀的燈柱“畫地圖”現(xiàn)象。

暖夜燈柱“畫地圖”是極端罕見的小概率事件,廈門的暖夜燈柱直接將我國燈柱現(xiàn)象的分布記錄從四川拉到了南海??上У氖牵涗浵逻@次具有里程碑意義的大氣光學(xué)現(xiàn)象的照片并不多,現(xiàn)在僅有的幾張照片均來自于當(dāng)?shù)夭┲鳌皬B門天文在線”。

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