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環天頂弧

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[[File:CZA.jpg|230px|thumb|有框|右|環天頂弧(circumzenithal arc,CZA)。[https://hudsonvalleyone.com/2018/08/23/the-astonishing-cza-how-to-find-the-upside-down-rainbow/ 原圖鏈接]]]'''環天頂弧'''(英語:circumzenithal arc或circumzenith arc,縮寫:CZA)又稱圓弧或稱布拉維弧(Bravais' arc),是一種在外觀上類似 [[ 彩虹 ]] 的光學現象;但它的形成是太陽光從水平方向通過冰晶(一般位於卷雲內)後折射而形成,而非雨滴。
==概述==
'''環天頂弧'''也稱為圓弧 ( CZA ), 上下顛倒的彩虹和Bravais弧 <ref> “Mémoiresur les halos和lesphénomènesoptiques qui les accompagnent”,J. de l'ÉcoleRoyale Polytechnique 31(18),1-270,A. Bravais,1847</ref>是一種光學現象,在外觀上與彩虹相似,但屬於由陽光折射產生的光環家族冰晶 ,通常在卷雲或卷雲中 ,而不是來自雨滴。 弧線位於觀測到的 [[ 太陽 ]] 上方相當大的距離(約46°)處,最多形成以天頂為中心的四分之一圓。 它被稱為“天空中的微笑”,它的第一印像是倒置的彩虹。 CZA是光環家族中最明亮,最豐富多彩的成員之一。 它的顏色從頂部的紫色到底部的紅色不等,比彩虹的顏色更純正,因為它們的重疊很少。
===排列順序與彩虹相反===
環天頂弧形成於和太陽同一側的天空,並且以不超過四分之一圓周的長度環繞天頂。它的最內側顏色是藍色,最外側則是紅色,排列順序與彩虹相反。環天頂弧是其中一個最明亮和最多種顏色的暈。它的顏色比彩虹單純,這是因為在形成過程中重疊的顏色較少。而它給人的第一印象就是上下顛倒的彩虹。
===被稱為天空的微笑===
環天頂弧曾經被稱為「天空的微笑」。因為它的形成位置相當高,很少被人注意到,但實際上它是相對較常見的大氣光學現象。產生幻日的卷雲也可以在天頂附近產生環天頂弧,通常發生於太陽在 [[ 天空 ]] 角度較低時。
===太陽20°-22°觀察時最亮===
沿周向圓弧的強度分佈需要考慮以下幾種影響:菲涅耳的反射和透射幅度,大氣衰減,色散(即圓弧的寬度),方位角色散(射線束)和幾何約束。<ref>“周長圓弧的頻率分析:上部大氣中冰晶板振蕩的證據,” J. Opt。 Soc。 上午。 69(8),1191-1122(1979)</ref> <ref>人為的外圓弧和水平圓弧,M。Selmke和S. Selmke,《美國物理學雜誌》(Am。J. Phys。)Vol。 85(8),p.575-581</ref> 實際上,當在大約20°觀察到太陽時,CZA最亮。
===有單色的幻日環===
形成環天頂弧的太陽光會從冰晶的平坦頂面進入,從其中一個稜鏡面射出。幾乎平行的太陽光經過角度90°的稜鏡折射後將是寬色分離和較單純的顏色。環天頂弧只能在太陽的仰角低於32.2°時形成。當太陽的仰角在22°時的環天頂弧最明亮,因為這時的太陽光進入和離開冰晶時的偏向角最小;這時形成的環天頂弧長度22°,寬度3°。環天頂弧的長度因為太陽仰角的不同而在32.2°和0°之間變化,並且在這兩個極值的環天頂弧亮度會非常微弱。當太陽的仰角高於32.2°,光線會從 [[ 冰晶 ]] 的底部離開,會形成幾乎只有單色的幻日環。
==編隊==
形成CZA的光通過其平坦的頂面進入冰晶,並通過側面的棱鏡面出射。 通過基本上是90度棱鏡的幾乎平行的太陽光折射,可以實現較寬的分色和色彩純度。 只有當太陽的高度低於32.2°時,才能形成CZA。 [5] 當太陽位於地平線上方22°時,CZA最亮,這導致太陽光以最小偏角進入和離開晶體。 那麼它的半徑大約是22°,寬度大約是3°。 CZA半徑根據太陽高度在32.2°和0°之間變化。 在這兩種極端情況下,它都將逐漸消失。 在高於32.2°處觀察到太陽時,光線會通過底面從晶體中射出,從而形成幾乎無色的傘狀圓 。
由於該現像還要求冰晶具有相同的方向,因此僅在沒有湍流且沒有明顯的上下氣流的情況下才會發生。 <ref>Stokel-Walker,克里斯,[https://www.bbc.co.uk/news/magazine-35343629 。 “誰,什麼,為什麼:顛倒的彩虹有多普遍?]BBC新聞在線6,2016-01-18</ref>
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|description=What is CIRCUMZENITHAL ARC? What does CIRCUMZENITHAL ARC mean? CIRCUMZENITHAL ARC meaning<br>什麼是圓周弧? 弧形圓弧是什麼意思? CIRCUMZENITHAL ARC的含義}}
 
==參考資料==
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