常言“东虹日头,西虹雨”,可盛夏的长江中下游,尤其是东南沿海一带,却出现东虹也下雨的情况。
“虹”通常产生在太阳相对方向天空的雨幕上,那里有无数个类似球形透镜的小水珠(雨滴),如同一个个球形的透镜,其直径一般都远远大于光的波长,当不同波长(大约在0.76~0.39微米)的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光组成的无色“白光”(即太阳光)通过它们时,就会产生两次折射,一次反射。来自太阳的光线虽然是一组平行光,可因水珠是一个个球面,这样使光的入射角各不相同,其偏向角也随入射角的改变而改变,它所射出来的光线就不再是平行的,而是分散的了。这些分散的光束,经过一段距离,用我们的肉眼看上去,大都显得很微弱,基本是看不见的,只有从最小偏向角射出来的光,才能被人们看到。正由于不同波长的光都有一定的最小偏向角,而且一定的偏向角射出的光线又是来自于各方,所以每一种颜色的光都能够看到一个圆弧。一般从小水珠射出来的红光,最小偏向角的视半径约等于42度22分,而紫光的最小偏向角的视半径约40度36分,即波长愈短的光视半径愈小,而波长愈长的光视半径愈长,因七色光中红光波长最长,紫光波长最短,所以,人们见到虹的颜色排列就是外红内紫,中间所夹的依次为橙、黄、绿、青、蓝各色。若早上起来,在太阳冉冉升起的时候,见西边天空出现一轮彩虹,预示当天就要下雨;反之,若太阳西下的时候,东边天空出现彩虹,则预示来日就要天晴了。这是什么缘故呢?因在太阳的“反日点”周围出现彩虹,表明那里有云雨区的存在。我国大部分地区处于中纬度,上空主要受西风带控制,其云雨区,一般都是随着西风环流由西向东移动,当在西方天空见了彩虹,就表明云雨区要移到本地上空,往往天气就要下雨了。相反,当在东边天空见到了彩虹,就表明云雨区已由本地上空向东移去,往往天气就要放晴了。
那么为什么会出现与上面相反的“西虹日头,东虹雨”呢?这是因为盛夏的长江中下游地区,西太平洋副热带高气压脊线北抬西伸,这样在北纬30度以南的东北信风,有时也会有北扩现象,受热带气旋,有时是发展为强热带风暴或台风的影响,除了在沿海一带造成10~11级或12级以上的最大平均风力外,还会造成暴雨或大暴雨。而在内陆地区,受台风倒槽或台风登陆减弱后的低气压影响,除造成6~7级最大平均风力外,也会产生中等或以上的降水,受时段性的偏东(含东北或东南)气流的影响,云雨区从东向西的现象就会发生。
文章作者:荆州农业气象试验站 邓超 江敏超
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