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这一年的神奇天象,动不动就是“百年不遇”与“史上第一”

作者:果壳网 来源:果壳网 公众号
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02-09

刚刚过去的一年,在天象上,是异彩纷呈的一年。今天,让我们跟随作者一起,回顾这一年来最炫目的20个神奇天象吧~不要眨眼睛哟~


先给2018年中国天象发挥情况来个概括——2018年的天象,在大部分领域压倒性地超越了已被认定为传奇的2017,是超越传奇的奇迹之年。一些被世界专家认定为百年不遇的东西,在我国一年内出现了十几次!一些我们盼望已久的东西,终于出现在中国。一些我们压根没敢盼着中国有的东西,也扎堆意外空降。我们还创造了多个“第一”——这些,都令中国的天象爱好者群体为之震惊和疯狂。


首先我们来熟悉一个定义:什么是神奇天象


所谓神奇天象,就是指罕见大气现象。这些现象不只是朝霞晚霞这么简单,而是包括很多大气发光现象(如彩虹、华光、冰晕、极光)、奇云、奇特闪电等在内——只要是“地球内部事务”,无论它的发生离地面多么遥远,只要还没出大气层,就都是我们收集的范围。但诸如彗星、日月食这样的宇宙天象是不包括在内的。“神奇天象”大多极其罕见、罕为人知,有些还属于瞬发现象,其存在时间不到一秒。其中有些,有幸看到它的人用“千年等一回”形容也未必过分,因为许多天象专家终其一生追逐探索也未必能见到它们的影子。




|No.20|

群龙吸水

9月11日山东荣成


龙吸水,它的科学名称是管状积雨云。它是积雨云中的超强垂直对流运动,产生的负压,使得云底向内部虹吸空气——由于空气在被大量吸入时压缩变得致密,所以形成了肉眼可见的不透明实体管状云。管状积雨云是龙卷风的一种较弱的表现形式,危害通常不大。当管状积雨云恰巧出现在水面上,水就被连带卷入空中,这就是“龙吸水”。


管状积雨云虽然作为难得一见的云结构,与“世界十大奇云”平级,但它在夏季不罕见。作为积雨云的附属结构,它的出现其实是不少的,它很少被人看到的原因是——它的出现常没有预兆,突然出现、很快消失。我国去年就出现了多次龙吸水,代表性的有:



普通的龙吸水虽然算不上绝世罕见,但群发的龙吸水就几乎只存在于传说中了。前几年,我国青海湖曾有一次号称9龙共舞的新闻,但我查阅了很多报道,图片和视频中所见都只有1条而已。然而去年出现在山东荣成的一次群龙吸水,却被正在景区游玩的许多人所共睹!在当天朋友圈疯传的图片和视频中,即便是手机狭小的视角中,都有至少四五条管状云在海面交错、密布、并排、次第。有目击者称,最多时同时有11条龙卷水柱,我认为可信度较大,即使有夸大,也是极为难得的一次天象奇观了,在我国近年所有的龙吸水记录当中出类拔萃!


图源自朋友圈,作者未能考明,2018-09-11 山东荣成



|No.19|

青海、新疆绝美的寒夜灯柱

12月14日青海茶卡

12月31日新疆禾木


寒夜灯柱,即light pillar。是一种绝美程度可与极光比肩的冰晕现象,因大气中的冰晶反射灯光而形成。在冰晶的反射机制下,城市的路灯、霓虹灯、汽车大灯…都化作如指天利剑一般的彩色光柱,直上云霄——这就是寒夜灯柱。


由于寒夜灯柱只发生在寒冷地区冬日的夜晚,所以“能看到它”显然是一个我国国土北线特有的福利。但此前一些年,我国的寒夜灯柱——尤其是强度可观的寒夜灯柱,几乎全被内蒙古-大兴安岭打包。这很奇怪,我们一直认为我国新疆北端必有、青藏高原特有的高寒环境也许也可以酝酿出它。


果不其然!


2018年12月14日凌晨,天文摄影师孙思和其他16人特意远赴青海著名美景——茶卡盐湖拍摄每年如期而至的双子座流星雨。由于其它事务耽搁,有一车人到达较晚,以至于落在他人后面,需要彻夜赶路。就在日夜兼程昏昏欲睡的凌晨3时左右,在茶卡收费站附近,他们突然看到了绚烂夺目的五彩光柱,和夜空繁星交相辉映。他们当即停车拍摄下这些神奇的景观 ↓


摄影/孙思,2018-12-14 青海茶卡


摄影/朱剑男,2018-12-14 青海茶卡

 

我们期待已久的青藏高原版寒夜灯柱终于出现了!他们当即临时推迟赶路,利用齐全的设备进行拍摄创作,能和罕见天象合影,是一件非常幸运而可遇不可求的事情。而能和天象中超高颜值、看上去华彩飞舞、祥瑞万千的寒夜光柱合影,这份幸运,让看到的人都羡慕不已!


好看、神奇的自然现象,谁都喜欢、谁都神往。这次事件的科普帖被分享在微博上,没想到,很快,就有超过5万人转发这份好运气。孙思的个人单帖,短短几天竟然有超过3500万的阅读量,这虽然不是天文类微博内容的史上最强,但绝对是大气现象类微博的史上最强了。很快,腾讯新闻、各路头条号、中新社、电视新闻,甚至纸媒的《北京晚报》都报导了孙思等人的这次青海奇遇记。估计每20-30个中国人中,就有一个人知道了世上有这么壮观的神奇天象。


新闻中提到的“卡车自带光柱飞驰”,源自另一位摄影师刘凯拍摄的小视频。城市霓虹、路灯、汽车大灯都可以形成光柱。光柱五颜六色祥瑞万千,也是因城市霓虹的本色所致。当寒夜灯柱由汽车大灯形成时,就可以随着汽车暗夜狂奔了。


惊喜远不止于此。



寒夜灯柱的原理,是大气当中存在大量水平姿态的扁平片状冰晶(简称片晶)反射灯光,人眼所看到的虚像。这个原理就是简单的镜面反射,只不过因为不同高度上均有冰晶充当镜面,所以灯光被反射到各个高度的合集,就是一根拉长的光柱。这就是寒夜光柱。


越冷的地方大气中冰晶越多,所形成的反射通常也就越强,所以这类现象在北极圈国家特别频繁而壮观。最极端的案例,是光柱根根伫立、清晰如刀刻、直冲天顶,甚至在夜空中“画出”该城镇的街道地图来!(这个级别的全世界也没几例,简直是天象中最变态的存在)↓



青海的记录,还有以前我国内蒙古、大兴安岭等地方历年的记录当中,光柱强度都尚可,已经非常壮观,但这种“画地图”级别的,此前却从未在我国出现过。


没有人想到,仅仅十几天后,在2018年的最后一天的最后半小时里,这种超强灯柱真·的·在·我·国·出·现·了!!


摄影/王雪峰       2018-12-31 新疆阿勒泰禾木村

*感谢王俊峰先生(新浪微博@闻新者)为这一记录提供联系线索


阿勒泰禾木村的这份记录,强度已经较为接近世界顶级水平,更是国内登峰造极的一次!它之所以没有“画地图”,只是因为这里的灯光较少,而并非强度远差外国。如果禾木村也像欧洲城市那样街道密集灯光,那肯有可能这里也能画出绝美的天空地图。


于是,我国已有寒夜灯柱记录的地点,又多了2颗闪耀的星。


这一夜,许多天象爱好者久久难眠。


《数码宝贝》中似曾相识的一幕



|真·No.19|

更奇异的火箭夜光云

4月27日华北等地


火箭尾迹,由于它飞的够高(洲际弹道导弹远离地面可超过上千公里),如果它在高层大气(约100公里高度内)中形成了尾迹云,那么纵使是地面上已经天黑,这些超高的尾迹云更可以被早已西沉的落日照亮。所以它是“夜光云”,但它又和真正的夜光云不同,拥有诡异无比的形态。


真正的夜光云虽然也是形成于大气中间层(约80-85公里高空)、远超一般常识意义上的云高,但需要极低的气温(-123℃以下)才能形成。和多数人想象的相反,中间层大气只有在夏至前后的几周(而不是冬季)于极地上空才能有这样足够的低温条件。所以夜光云仅见于高纬度的盛夏,而火箭“夜光云”,若火箭于日落前后发射,其发亮的尾迹可见于任何季节日落1小时内的夜空中。


去年的导弹、反导试射似乎比往年更多。这些冉冉升起的大国重器,令百姓对国土安全更加放心,也让一些地方有幸目击了难得一见的火箭夜光云。其中特别令人难忘的有:


2018-02-05     乌鲁木齐目击记录


↑2月5号乌鲁木齐的火箭夜光云。打到高空后,尾迹扩散,虚无缥缈,所以这样的云也被称做“气泡云”。


2018-10-11     锡林浩特目击记录       摄影/革命


↑10月11号内蒙古多地都有人目击到了一次更奇特的火箭夜光云。其中锡林浩特的记录照上可见火箭之间相互追逐的场景,婉如神仙打架。当然了,这些反导试验,无一例外,全部取得了成功。


2018-10-11     呼和浩特目击记录


↑同日,在呼和浩特,很多人拍到了大街上方的夜空中出现一个诡异的字母τ。这都是火箭的杰作。


然鹅,所有这些都比不上4月27日华北全境可见的一次全民轰动的火箭夜光云奇观。



↑先来看太原视角。


这啥??

——魔贯光杀炮吗



网友如是吐槽,然而当你看了它在连拍之下的全套变形记,你的想象力还会进一步开启。



↑最后另一位目击者拍到的图6,是图5同款 - 时间稍后一些、尾迹暗淡一些时的样子。出现奇异的色彩,是因为尾迹云中的冰晶非常微小且大小非常一致,因而反照遥远的阳光时,光发生了衍射,出现了衍射虹彩。



部分网友开始各种自创解谜,但这真的不是广场大爷放的带亮灯的风筝……



↑从太原的另外一些视角,我们看到了一个如夜游幽灵般的蜜汁物体游向太空。



↑河北和晋中也有人目击到类似的“妖怪”,特别是晋中那张小蝌蚪追月,真是绝了!然后有人开始污了,说这个是大精子云的你们的内心不会痛吗



↑包括北京在内的华北大部分地方,更多人目击到这样的形态:像是 谁对着夜空打开了手电筒。于是有人说了,这是地球人向三体人发的信号。用手电筒向外星打信号这事我不知道有多少人童年曾干过,但8年之后要是真有人收到回信,记住:不要回答!



↑最奇的视角来自于一位飞行员在四川广元上空的拍摄。这张图不知震惊了多少人的眼球。天文爱好者昊哥吐槽说“好像对波,正义的一方还输了”。


这个梗显然是这个对龙珠迷来说再熟悉不过




|No.18|

真·夜光云在我国的记录

6月24日漠河

7月9日根河


前面说了,真正的夜光云,需要极为苛刻的大气条件才能形成。我们所见到的云,几乎全都形成、发展、消散于对流层,也就是距离地面仅仅最多十几公里以内的高度范围内。再往上,平流层、中间层中,极少有云的形成。这些大气层中的水汽含量太少,非得满足极端苛刻的要求,才能形成冰晶云。夜光云是已知最高的天然云,对夜光云来说,远离地面80-85km的超高空,空气已经太太太稀薄,气压也就太太太小。气压越低,凝结温度也就越低。只有温度低于-123℃,稀薄的大气中间层才可以实现水凝成冰。


图:夜光云为什么在暗夜发光


低层大气的温度变化规律和地表近似,越冬天越冷,越夏天约暖。但中间层古怪的很,它正相反,非得到夏至前后,温度才低得过-123℃,而且还得是靠近寒冷的极地上方才行。这样,夜光云就只能见于50°-65°的高纬度地区。(纬度再高也是不行的,这源于一个很尴尬的原因——更高纬度地区,夏至前后是极昼!没有夜晚,何来夜光


由于我国最高纬度也才53°多,所以在我国看到夜光云注定是一件难以达成的成就。你非得赶在每年夏至前后那几天,特意去到我国最北方的少数地方,然后再需要一定的运气,才有可能在晴朗的低空看到夜光云。对我国来说,在国土上看到夜光云,是和看到极光差不多艰难程度的成就。


我国天文摄影师王笑寒,在去年就达成了这一成就。


摄影/王笑寒       2018-07-09 内蒙古根河


漠河、根河、塔河被称为中国东北部三大冷极,号称“最冷三河”。它们的寒冷和纬度直接相关。无独有偶,去年在漠河,也出现了一次夜光云奇观↓


图源于网络,未能考明原作者       2018-06-24 黑龙江漠河


由于漠河纬度比根河更高,可见,云体似乎更大。这是由于云的本体在极地,更高纬度地区当然离云更近的缘故。


我们认为新疆阿勒泰、黑龙江黑河、内蒙古满洲里、海拉尔等地也有一定机会看见夜光云,只是由于距离极地太远,云也许更低,紧贴着地平线,容易被忽略。这些地方的朋友可以留意。除非遇上重大自然环境变故,否则我国北方是不可能看到蔓过头顶的夜光云的,我国南方则绝不可能有真正的夜光云。要想看到特别壮观的夜光云,非得去北极圈附近才行。


但这一定论正被现实所侵蚀——2015年,被认为原本不可能出现夜光云的日本,出现了夜光云。世界各地的夜光云目击也在急剧增加,且范围越来越向南延伸。有科学研究表明,这一现象背后的原因是温室效应的加剧——甲烷在高层大气中,和氧经复杂反应可裂解为二氧化碳和水,而高层大气中水含量的急剧增加,直接导致了冰晶增多。因此夜光云也正从一个罕见天象,变得日趋多见。也许未来我国也会更多出现夜光云。



当有一天连北京都能看见夜光云时,带着蓝银色光辉的它无疑是很美的,但那也许并不完全是一件好事。



|No.17|

墙云、尾状云

在我国的进一步记录

9月6日盘锦 等/

7月18日北京亦庄


墙云和尾状云,都是2017年3.23“世界气象日”当天,配合年度主题“观云识天”而以新版国际云图鉴形式在线发表出来的新品种云彩。它们之所有直到近代才被人们所识别出来,是因为它们难得一见且难于观察——它们只出现在狂暴的积雨云系统下方,作为积雨云的偶见附属结构存在。要看到它们,要面临较大的落汤鸡风险。


由于国内爱好者间天象观察互报、收集研究机制的建立,我们幸运地在这两种云发表不久,2017年当年就在国内发现了它们。2018年,我们在国内收集到了这两种更为典型的记录图片。


摄影/格日勒朝克图       2018-07-24 内蒙古锡林浩特

*感谢革命兄(新浪微博@针茅草)提供联系线索


2018-08-08 海南三亚


↑在这两张图中,我们可以看到墙云典型的——明显突兀地低出积雨云系统云底的一块墙状结构,作为比云层底部更低的存在。它是积雨云对流最旺盛处的标志。降雨中心一般就紧随墙云之后。龙卷风也在墙云当中酝酿而出。


除此之外,8.15的云南玉溪、9.7的广东佛山,都有人拍到了墙云。但这些墙云都不如9.6辽宁盘锦的墙云厉害,作为本年度最佳墙云——盘锦的这次也是我们看到的我国目前唯一一次可缸国外的究极墙云!(遗憾的是,由于太nb,又是被朋友圈传烂了,以至于谁也找不到原图,这非常遗憾)


此三图源自朋友圈,未能考明作者      2018-09-06 辽宁盘锦


这吞噬天地的气场,才是墙云最典型的姿态!图1可见墙云后方狂暴的降雨,那是可以达到下击暴流级别的狂暴肆虐。任何人类之力,在此面前不可抗衡。


再来说说尾状云。在2017年的总结中,我曾称它为墙尾云。因为这是一种像小尾巴一样的云结构,出现在墙云边缘。现在更规范地称呼它。


尾状云代表云体强烈吸积气流入内的存在,可以理解为是异次元世界的入口一种横向的龙卷风↓


摄影/曹欣瑜       2018-07-18 北京亦庄


视频源自新浪微博@凯莉的鱼叫凯莉欣       2018-09-17 广东佛山


你可想象:这根“小尾巴”其实是不断旋转着把吸到的空气送入母体云中的,这么想想它还真有些可怕,幸亏它是不接触地面的龙卷风。


夏季是积雨云活跃的舞台,在隔三差五的大雨将至中,就隐藏着这些难得一见的奇云。为了躲雨而从未在雨季外出观云的你,看了这些是否会利用起今夏的时光呢?



|No.16|

滚轴云

在我国的进一步记录

3月5日台湾海峡

7月16日河北

7月26日河南


滚轴云作为世界十大奇云之一,它也是极为难得一见的天象奇观。并且,由于巨大,近距离看到滚轴云的震撼程度,远超一般奇云。


作为积雨云脱离出来的特殊云结构,由于巨大且极低的云体受地形影响很大,所以滚轴云大多只能出现在极为开阔平坦的地方,才能横扫四方,否则容易因地形起伏而消散。所以我国仅有的滚轴云记录,此前都见于海上。去年,破天荒地,内陆出现了这种壮观景象。


摄影/张艺铧        2018-07-16 河北永清


图源于朋友圈,未能考明原作者        2018-07-16 河北廊坊


先是河北。这一天晚间,伴随黑云压城,风雨大作,京津冀一带都出现了积雨云带来的降水性天气。其中自河北保定、高碑店一带起,横扫过廊坊、永清,最远记录见于天津武清、杨柳青——巨大黑色擀面杖一样的滚轴云横扫了至少上百公里。其中在永清、廊坊、武清一带,特别壮观。由于见到的目击图片都是手机拍摄,手机狭小的视角连这种云的十分之一都拍不全,难以通过照片表现全部的震撼。


再来是河南。仅仅时隔10天。同样非常壮观。


摄影/李萌       2018-07-26 河南省南阳市镇平县


虽然京津冀交界地带及河南中原地带均属开阔大平地,理应有滚轴云横扫百里不消散的自然条件。但这种无比震撼的云接连出现在如此内陆的地方,还是令我们很惊喜。


本年度另一次令人震惊的滚轴云事件,是3月5号横扫台湾海峡的超长滚轴云。这一次,不单是云扫过的距离有上百里,就连云本身的长度,也超过了100公里!这样巨大的云结构,肉眼是无法完全欣赏的,但卫星图记录下了一切!



一句话:叹为观止!



|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



|No.10|

蜃景虹

在我国的记录

7月23日上海


摄影/贾仁红       2018-07-23上海


当我看到这张照片时,不禁为主虹上一个奇异的转折所吸引:在箭头所指位置,彩虹的曲率竟然发生了变化。



众所周知, 彩虹是一个完整的圆环。通常看到是半圆,是因为地平线以下的部分看不到。如果在彩虹出现时,你站在高山之巅,或者在飞机上,你就有可能看到彩虹的全貌。


而上海的这个彩虹居然不圆了。天象大佬们都没听说过这样的彩虹,最后还是神奇的爪爷,找到国外的一张图片记录:真有这个现象。



弯了弯了!这个彩虹真的弯了……


这个现象不但罕见,而且全网上都找不到几张记录图片,可谓是知之者甚少。由于有的图片上,彩虹的转折过于干脆,爱好者给它起了一个戏称“骨折虹”。


能够让彩虹“骨折”的,是大气折射。



在炎热夏天的荒漠或公路路面、海面上,常能看到远方景物如镜面般反照、扭曲。当相似原理出现在形成彩虹的光线路径上,就有了蜃景虹。


降雨过程中强烈对流天气带来的剧烈大气扰动,造成大气密度明显分布不均,从而形成“大气透镜”而折弯彩虹,这种可能性是巧合但合理的。这么想来,蜃景虹应该并没有罕见到世界都没几张图的地步才对。也许还有其它机制导致彩虹折弯。


蜃景虹,是否像它们寥寥无几的记录一样,真的极为罕见?这有待我们进一步探索。



|No.9|

根河大月晕

1月31日内蒙古根河


根河大月晕,知道它的人不多。


它是超越海拉尔大冰晕的存在,但因为发生在人迹罕至地区的凛冬午夜,只有少数几人有幸看到。而海拉尔2.18事件之所以著名,是因为它在众目睽睽的白天上演了数个小时的天空奇迹。这少数几个人,成为有幸亲眼观赏过中国第一月晕的人。


摄影/赵俊杰、倪涛       2018-01-31~02-01 内蒙古根河得耳布尔


又是一次精彩绝伦的复杂组合冰晕!


虽然看起来,天空中的弧线不如“2.18海拉尔大冰晕”繁多,但这是因为本次月晕月亮已高达55°——有不少冰晕种类,到了这个高度,已经沉到地平线下方去了。而经过研究分析,它的复杂程度其实还要胜于海拉尔。


摄影师原本是前去拍摄号称“超级·蓝·血月”的那次月全食。拍摄很顺利,午夜,月食结束,大家纷纷庆功。小酒一喝,多数人已然神仙快活。这时候,只有一位摄影师,因想试验新款相机的优势,而向已经结束拍摄的同行朋友借来设备,随便拍一些暗夜景观来测试。这时候!奇迹发生了。他是如此幸运,可能是唯一拍下这一突然而至的大天象的人!


大气中,主要存在三类冰晶:片晶、柱晶、锥晶。



按出现率,片晶 ≈ 柱晶 >> 锥晶


锥晶,由于具有片晶和柱晶所没有的斜面,且常拥有更多的棱面,所以它允许光路以更多形式的折射路径通过冰晶,也就可以带来多种罕见而复杂的冰晕。


“2.18海拉尔大冰晕”虽然光学强度十分感人,但它只有常见的片晶和柱晶,属于大力出奇迹的典范。而“根河大月晕”,三大冰晶俱全,这使得它的层次明显超过了海拉尔。



↑箭头所指位置,即是锥晶造成的9°切弧、24°切弧。

虽然微弱,但只要有锥晶晕,天象层次就高出一截。


这是我当时送给摄影师的解说图,读到这还没放弃、能坚持细细琢磨这些文字的真·天象粉,可以点开细看。


通过模拟分析可下结论:

(1)根河大月晕,不但在强度上并不逊色于海拉尔大冰晕,还在复杂程度上胜出。
(2)Wegener反日弧通常仅见绕天空一圈,本次可见其兜满天空两圈,又和下侧弧相接。画出一个神似天空皇冠的神奇形状,此为绝世奇景。在我国尚属首次记录。
(3)低空的寒夜灯柱只有纯粹的片晶可以制造;高空的组合奇观,必须是同时有柱晶和锥晶,还不能有一点片晶才能实现。这种多个高要求的巧合重叠,使得这次月晕更加神奇。
(4)一个月当中,只有满月前后几天,月光强度够用。因而同种类天象,月版的比太阳版本罕见至少四五倍。


一句话:我国最强月晕没有之一、难以超越的奇观!



|No.8|

方的云

1月11日广东东莞


1月11日,广东东莞发生了一次震惊全国的方形云。这云太太太太离奇,简直如神力塑造,迅速传遍了网络,连国外许多媒体都报导了这次顶级奇云天象!


图源自朋友圈,未能考明原作者


这简直太方了!完美直角,看上去好像一个正方形。边缘整齐,像被剪刀裁剪过一样。这是神迹啊。


摄影/陈俊荣     2018-01-11广东东莞


另一处视角,直角变成了锐角,云似切糕,也十分神奇。



这可不是ps恶搞。这次旷世奇云,在无数人的注视下飘然自得,还有人拍摄了视频↑



然后就被玩坏了……真正动动手指张张口就能对战,你们比西游记里的还有神通!


云层边界整齐如刀切斧砍一般——阴阳天虽然神奇,但算不上特别罕见。锋面天气系统常带来阴阳天,冷暖气团之间相互挤压,把云边界限定得十分整齐。然而方形云要想形成,就得两面同时出现阴阳天的机制,这个概率简直太小了!



⬆️无独有偶,国外也发生过一次方形云,还是飞机视角。证明了这种现象不是孤立存在的,而是可以复制的,但,能找到完美记录的,国外也仅此一例而已!


冷暖气团之间的交战,有时并不一定是立见高下。当二者势均力敌时,很有可能是相互挤压而又各自寸步不让,只能相互裹挟共同向侧方流去。在这种机制下,几大气团共同裹挟的狭缝,很有可能形成这种云。


本以为如此巧合的情况不可能再发生第二次(毕竟全世界都没几张图的东西)。没想到就在11月,我国又出现了一次方形云!


虽然品相没有1月的好,但也是照片和卫星图可以相互佐证的难得记录。


图源自朋友圈,未能考明原作者       2018-11-30 广东


虽然一年内就出现了2次,但要形成正好纹丝不差的正方云,需要太多巧合:天气系统的巧合、气团走向的巧合、观察视角的巧合……这比冰晶巧合带来的根河大月晕,更加稀奇、难得。



|No.7|

罕见椭圆晕

一年内多次出现!

3月25日上海

3月26日达州

3月27日巴中

10月20日北京


作为世界上最罕见的天象之一、传说级的神物——神秘的罕见椭圆晕,是令人匪夷所思的存在。


它是一个世界未解之谜。极偶尔地,它不经意间突现在那些不像是能出现冰晕的天空,又常转瞬即逝。如此罕见的东西,此前我国仅一笔记录,我们从没想到,它可以在一年内出现4次,而且其中3次还是在3天之内瞬移在中国东部西部3地,可谓是十分神奇,难以用人类现有科学水平解释。


摄影/今天的你超可爱的       2018-03-25 上海


先是上海。我从投稿中发现了这例期盼已久的椭圆晕(它很圆,不椭圆,是因为这个晕在低空时很椭圆,越高越变圆)。将它发到群里,少数懂这个的人当时就炸了,继而,其他人也全都跟着炸了。


图源自新浪微博@阿糖Emmm       2018-03-26 四川达州


如此罕见的东西,当我们收获到来自我国本土的照片时,虽然手机拍摄夜景的画质并不好,但我们已经特别特别惊喜和满足,“下一次估计又要猴年马月了”- 没有人敢奢望它再来一次。然而↑让所有人深感意外的是,仅仅第二天,我国四川达州就有人又拍到了椭圆晕!


!!!难道是上海那片云飘到四川了吗?


还没完!


图源自新浪微博@刹那间芳华现       2018-03-27 四川巴中


又是仅仅一天之隔,这个神秘天象竟然又双叒出现了这次是巴中

上海——达州——巴中,我们都无法理解为什么小概率事件,会接连在远隔千里的地方,三级跳一样地接力出现。


所有天象大佬都坐不住了。这咋回事!!我们试图从“同一片云,飘过四海”来解释,然而看了半天云图回放,不论是高积云还是卷云族,我们没发现任何云的运动与此有任何关联!大家都震惊了!这是三次孤立的小概率事件扎堆发生的千古奇闻——国外也从没有过这样诡异的记录。




这个看起来“普普通通”的月晕,到底厉害在哪?我们仔细看一下,这个椭圆月晕(左一),非常的小,角半径只有3°-7°,通常就3°、4°的样子,和普通的月华(左二)差不多大。稍微强烈点的月华,就比它大了。而真正的月晕(右一)十分巨大,手机视角拍不全。


椭圆晕到底是怎么形成的?


这是一个世界未解之谜。因为穷极人类科学家的大脑,也想不出什么冰晶能形成这么小的晕圈。有猜想说是一种表面倾斜仅仅几度的想象中的扁平冰晶。根据这个猜想,世界著名大气现象专家Les Cowley曾做过研究——结果:模拟出来的东西,和实物是有几分相似,但细节总是对不上号,模拟和真相总有无法弥合的差异。



相对于我国出现过的几次“弱鸡级”的椭圆晕,国外曾出现过一些究极椭圆晕。在现有理论框架内,我们无法模拟得到完美匹配的结果。



|No.6|

糙面荚状云

在我国出现!

10月3日新疆乌尔禾、克拉玛依


2018年,“世界十大奇云”之首——少见的糙面云,进一步在我国被记录到。随着爱好者们交流增多、见过的糙面云记录越来越多,大家的眼光也越来越高,许多“在前几年,被当作绝世宝贝捧的中等程度糙面云”,有人已经审美疲劳、不当回事。然而在过去一年出现的糙面云中,仍不乏几次引起轰动的极品情况。


比如:


摄影/TIMI      2018-04-12 上海


4月12号上海出现了一次非常扭曲的糙面云。超现实主义的天空,配合现实主义的城市楼宇,形成了一副魔幻的画面。当天,上海的天象爱好者大丰收。


摄影/高松影      2018-05-29 丹东


5月底丹东出现的糙面云,则是我国首次晚霞糙面云!


摄影/夏鱼路      2018-06-30 北京平谷


6月最后一天,北京也出现了一次世界级糙面云。这应该是北京有糙面云记录以来,十几次糙面云里最bt的一回。


摄影/夏鱼路      2018-06-30 北京平谷


↑云底扭曲到了无以复加的地步,已经显得妖异。让人感到害怕。可惜这次糙面云只出现在了郊区的平谷到燕郊一带。如果是出现在北京城区上空,那一定是一次震惊全球的火爆新闻了。


2018年10月3日,新疆乌尔禾魔鬼城的一次奇幻晚霞震惊了全国。各种相关消息的转发都超过了10000,短时间内,新疆人的朋友圈就被刷爆,继而是全国一轮又一轮的热搜、刷爆…很快,我们又看到了来自克拉玛依的记录。这次天空中出现的奇云,乃是“世界十大奇云”之首的糙面云中的最大魔王——糙面云的究极传说——糙面荚状云!



这是一个传说级的大天象。此前,新西兰出现过一次。它曾长期被世界赏云协会当作糙面云的典型案例。后来,我们仔细辩证,认为它其实是以荚状云机制为基础,又恰巧叠加了糙面云机制的极小概率事件,是罕见中的更罕见、难得中的终极难得。这个判断,和国外有识之士不谋而合。


荚状云机制 vs 糙面云机制同时出现的最大难点,是——荚状云是一种动态稳定的云,它代表“某一带的气流始终是那样”;——而糙面云是一种极端不稳定的云,它的出现,推到了一切大气中的稳定因素,将“不稳定波动”叠加、错位、扭曲到极点。这两种完全相反相悖的机制要同时出现且友好共存,才能出现糙面荚状云。这怎么可能呢!


然而神奇的大自然用事实告诉我们——这就是可能!


新西兰的孤本传说。我们连盼都没敢盼过的东西,竟然在我国出现了!


2013.02.27 新西兰 ©Witta Priester


↑这张新西兰的“史上最妖怪的云”,很多人看过。在科普中我们也一再将它介绍给全国。我国的这次糙面荚状云,虽然程度上比新西兰还略逊一筹,但俨然是同类现象,是天象中的大妖怪、震惊世界的大天象。和新西兰打平的是,我国这次同样也赶上晚霞渲染,而且从晚霞橙色到红色到紫色,一直有人拍下全过程。胜过新西兰的一点是:新疆乌尔禾-克拉玛依一带出现的糙面荚状云,由于正赶上十一旅游黄金周,因此被许多幸运的人所看到、拍摄到。这实在是很令人羡慕!!



大波浪卷的晚霞版世界第一奇云 vs 大波浪卷吹口哨的姑娘。这个合影的帅气程度我给满分,这是任何人任他一掷千金都终生再难复制的成就!你是多么的幸运



“能和罕见神奇天象合影,是一件无比幸运且可遇不可求的事”。那么,在世界著名地质地貌奇观上和世界第一奇云集体合影——你们是要做怎样的锦鲤!



|No.5|

三岔双子虹

在我国出现!

6月23日浙江温州


作为彩虹当中的终极传说之一,它还可以开成3个岔……虽然近几年才被人类所知,且全世界也只有几次记录,而且还没被人类弄明白是咋形成的,但它确实作为最罕见的彩虹之一,真实存在着。


这一年,这么罕见的三岔双子虹终于在我国出现了!



别小看这张图,这可是费尽九牛二虎之力才征集到的。为此,我必须感谢我的朋友,浙江著名生态摄影师黑鱼周先生和浙江著名火车迷梅育源先生的鼎力帮助。


对于这个上下都分岔出来的奇葩彩虹,人类科学家穷尽了大脑,也只想到一个可能性。我擅自篡改了上面那张Les Cowley先生的解说图来解释这个猜想:



这个猜想是这样的:和扁水滴的原理相似但相对,只有长形水滴,才能导致折射角度异常,形成这个“第3岔”。但是,按照一般理论,大气中长形的水滴应该是不存在的(最终会分裂成两个水滴)。



科学家们提出了一些设想,来让长形水滴的存在看起来合理。


比如:也许大气中有异常风阻,也就是一团奇怪的大风把一群水滴莫名都吹成长形。但这个要求必须都吹成相同拉长程度的长形差一点都不行或者大气中有静电场,进而引起水滴中的电解质被吸向一方,进而改变水滴内部的折射率。


然而,哪怕是看上去很有道理的这个猜想。要想出现3岔的彩虹,就需要大气中同时存在3团分别全为普通、全为扁形、全为长形的水滴,他们彼此形成机制迥异,但都稳定存在且相安无事——这怎么可能呢?


所以说,是神迹、是未解之谜。



日本曾有过一次三岔双子虹,作为双子虹的顶级传说”。后期增强图中可见3个分岔清晰(1、2、3是虹的三个分岔,4是霓)。





|No.4|

锥晶多重幻日

多次出现!


曾几何时,锥晶日晕,曾经是国内天象爱好者的一个终极梦想!


为啥呢!让我们复习一下前面发过的一张图:



按出现率:锥晶<<片晶≈柱晶。锥晶最少见,而且是远比别的罕见。所以锥晶日晕很难出现。国外基于几十年科学观测统计资料证明:锥晶日晕百里无一。并且,由于锥晶晶体的面特别多,它允许十分多样化的光路进出面组合——所以锥晶晕一般都是成套组合出现的,特别奇特。


就是被科学家认为如此罕见的东西,这一年却扎堆出现在我国!


模拟程序开发:章佳杰


先是6月10日云南德钦,通过我给出的模拟注解图可以看到——里头有3种。


模拟程序开发:章佳杰


然后是6月21日三亚,通过我给出的模拟研究可以还原这些现象的真相:可见,图上这种形状的冰晶,可以同时形成这么多种现象的组合奇观。


模拟程序开发:章佳杰


面对南方连续2次出现罕见奇观,北方也没示弱:6月24日黑龙江北安也出现了一次锥晶多重幻日。虽然种类看起来少一点,但通过研究证明——它更奇特。因为要形成这种景象,需要冰晶从六边形变为趋于三角形!这又比普通六边形锥晶形成的日晕罕见多了。


模拟程序开发:章佳杰


但我最服气的是这个!在这一例里,锥晶多重幻日和锥晶多重日晕同时出现,并且,还有高端合影照!能和罕见天象合影是一件无比幸运且可遇不可求的事,你们还要不要再酷一点!



|No.3|

锥晶多重切弧

也多次出现!



晕圈相同的冰晶,但不同的旋转姿态,决定了其所形成的是晕圈、幻日或者切弧三者中的其一。


这是国外科学家基于多年统计得出,三种现象的罕见程度比为40:10:1。如果说,普通锥晶晕已经130倍罕见于普通天象,那么锥晶晕中的锥晶切弧还要再罕见40倍——5000中无一例。


然而,就这么nb的东西,去年突然在我国玩命地冒出来。


模拟程序开发:章佳杰


4月29日,江西上饶率先爆发奇迹。


当我看到这一例时,又是几乎从沙发上跳起来!这不但是锥晶多重切弧,而且多达5种,要知道总共最多也只能出现6种。而且最难出现的35°切弧竟然出现那么明显的彩虹色,这在全世界都没几次记录!



仅仅一周后,4月15号,海南三亚又出现一次锥晶切弧。


用程序一模拟研究,还是极为特殊的冰晶形状才能出来。


因为案例在全世界来说都极为稀少、难得,所以我都非常用心地做了解说大图版。




这些只是个开始。5月1号,四川贡嘎山又出现。肉眼能看见5层,一分析其实隐隐地有第六层。这已经开始趋近世界记录了。




仅仅隔了两天又来了。虽然长得差不多,但其实研究可知冰晶形状不一样。


还没完……



5月11日起,我国南方再次打出了一波“本应该百年一遇的罕见锥晶切弧”遍地开花的奇幻狂潮。11号,昆明出现的这个简直是高太阳角下世界锥晶切弧的教科书级记录。


天象大佬们和我,谁都从没想到,这种传说中的东西能这么频繁冒出来。那一阵,解说图版都做不过来了!




模拟程序开发:章佳杰


5月13号各地爆发的锥晶晕中,更罕见的情况频出。特别是这个四川宜宾的记录里,不但有多条切弧,而且还出现了46°日晕、超强下侧弧的神奇组合。这简直太炫酷了!


南方消停后,北方又上演惊天大奇迹。


模拟程序开发:章佳杰


7月22日,河北丰宁到承德一带,居然也出现了多重的锥晶切弧,这简直是创世纪!而且,这次日晕中,排名No.4的多重幻日也一并出现。多重切弧+多重幻日,两大奇观同现。



|No.1|

28°幻日

在我国第二次出现!

9月15日浙江温州


28°幻日,是一个谜。全世界只有2次。


模拟程序开发:章佳杰


前面说了半天“有多牛逼”的锥晶晕,按光路通过锥面的路数不同,它一共有6种度数:


9°,18°,20°,23°,24°,35°


没其它度数了,这是定论。


然而在1997年智利的一次冰晕中,科学家发现了28°的冰晕


这是怎么形成的?20年来,科学家提出了2套假说。


我多次说,大气当中,主要有3大类冰晶,其中片晶都柱晶都是大路货,锥晶罕见,所以锥晶晕罕见。然而,这仅适用于通常情况。大气中,其实还有极为奇异的冰晶:


异晶

它像是瘦高版的锥晶,但它的斜面生长度数更陡。


立方晶

更加奇异,通常的雪花都是6基数的,请问有谁见过4基数的

*在实验室条件中,它们都存在,在极低温下,可以形成。


在模拟中,这两个冰晶,都可以形成28°幻日。


那么,为什么说28°幻日是一个谜呢?


第一,异晶在物理学上,不符合冰晶生长的原理。——不是说不能长成这样,而是要长成这样比长成普通形态难太多,那么它为什么要长成这样?目前无论是实验室条件下,还是高空大气采集样本,异晶的比例都极小,且难以形成统一、一致的形态。这样还怎么形成冰晕?


第二,立方晶是一种亚稳态,本身就难以稳定存在(但智利那次持续上演了十几个小时)。另外,立方晶的形成必须温度低于-80℃,这都已经是平流层云的产生条件了——还得在极地才能这么低,对流层里哪找这种稳定低温去?难不成是中间层(超过地面80km,已无法想象、无法采样)有云(夜光云就是中间层的云,已知最高的云,但因为其中的冰晶太小,无法形成冰晕)。


最致命的一点是,现有理论,无论是异晶论还是立方晶论,其模拟都有些和照片对不上号的地方。



|No.1 并列|

2次极品锥晶日晕

5月13日香格里拉

8月12日哈尔滨、大庆


别急,从激动中回回神——细心的朋友已经发现了:怎么没有No.2直接就是No.1了呢。


因为2018的第一名,是两种、三次天象并列分享!刚才那个28°幻日胜在极端罕见(世界才3次),但品相极弱;而本年度锥晶晕中最极品的两次,虽然在冰晶罕见度上有所不及,但品相登峰造极,堪称世界罕见的教科书级典范——并且,其出现还是极为复杂、缤纷的情况,世界上也是难寻敌手,实在是难以复制的奇迹。


故此,各有所长,互有胜负,但难分伯仲、全都nb。所以,并列第一!


摄影/崔永江       2018-05-13 云南香格里拉


积云遮蔽半个天空,其中露出来的晕圈,仍清晰无比,这注定是一次高品相的锥晶晕。


来模拟它



这种超高太阳角的锥晶切弧,全世界几乎仅见于我国南方。包括世界冰晕第一圣地芬兰在内,由于北欧国家太阳压根到不了这么高,所以他们永远也看不着。



然而同一天,它持续的时间极长!这在我国极端罕见。不同时间段拍到的景象,有重大变化。这一例最为奇特,要想形成这样的复合景象组合,非得图中那样异形的冰晶才行,这样的组合,太难出现了,世界上从没见过!


同一天中,锥晶切弧、幻日、晕圈三大类交替、交叠出现,世所罕见,闻所未闻!


谁都没想到,一向是“锥晶晕贫瘠地带”的北方,竟然在8月12号也回敬了一次只强不差的绝世极品罕见锥晶组合晕。


模拟程序开发:章佳杰


大庆中学教师毛秀芳拍到的这一例,几乎可谓是切弧家族大合影。


当天大庆-哈尔滨一带出现千载难逢的绝世奇晕,其中最稀罕的要数哈尔滨的方桐冰拍摄的这一例:其中也是锥晶切弧、幻日、晕圈三大系列俱全,且切弧清晰如刀刻在天空一般,世界罕见。这样的组合更是绝无仅有。


模拟程序开发:章佳杰


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