四道彩虹?

真相追追追

這張四道彩虹的照片刊登在英國 Mirror 網站,4/21上午 6:30,一名幸運兒 Amanda Curtis 正在 Long Island 的 Glen Cove 車站等車時,拍到了這個難得一見的美麗景象。Ms Curtis said: “ I just thought it was interesting, I’m gonna go buy a lottery ticket now. I hope it brings some luck to everyone who sees it.”

在了解它的成因之前,先來看看長島的地理位置:
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在它的右邊(東方)是大西洋,今天4/23上午 6:30 太陽在該地的仰角是地平線上4度
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資料顯示4/21的日出時刻是06:09,所以拍攝這張四道彩虹的照片時,太陽的仰角約為5度。由於觀察彩虹必須背對太陽,所以 Amanda 在 Glen Cove 車站等車時,彩虹是出現在這張長島照片的左方(西方),也就是從長島面向西方的海灣方向拍攝。在此刻一級虹(虹)中的黃光最大高度就是41-5=36度,也就是太陽剛升起時所能看見的最大彩虹(半個圓弧)將其往地面方向拉下來5度。回來看Amanda 拍的這張照片,從左方數起的第一道彩虹就是一級虹;第三道彩虹就是二級虹(霓),它的角度比虹還要高10度。一個有趣的現象是照片中左邊數來的第二道彩虹,當它從地平往天頂方向延伸時,漸漸的與霓疊合在一起。難道這是…

沒錯,它就是反射虹!當觀察者背對海面(&背對太陽)觀察彩虹時,如果這時風平浪靜,海面就如同一面鏡子,能把出現在地平線以下原本不可見的圓弧段反射到天空去,這種經過水面反射的虹就稱為反射虹。它與正常的彩虹會交會在地平線處,並且它的弧會出現在天空的較高角度。這是因為虹的圓心在地平線以下,所以地平線下方的圓弧長度(圓心角)就會大於地平線上方的圓弧長度。
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Amanda 拍攝那張照片時,此時太陽的仰角是5度,於是一級虹與地平線交會處的圓弧段與法線會呈現5度的夾角,而反射虹又跟法線有5度的夾角,因此虹與反射虹的夾角等於10度。這剛好就是霓與虹之間的角度差,於是就會形成反射虹由地平線往天空延伸時,會漸漸的與霓疊合在一起的有趣現象了。

結論:這四道彩虹從左邊數來分別是:一級虹、一級虹的反射虹、二級虹、二級虹的反射虹。反射虹是很罕見的,特別是虹與霓的反射虹都清晰可見更是難得,因為霓的亮度很暗,反射後的亮度更暗,所以四道彩虹能全部都上場可謂難得一見的美景。套句Amanda 所說的: “I hope it brings some luck to everyone who sees it.” → 我也要說:「祝所有看到這張照片的有情人終成眷屬 & 眷屬終是有情人」

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