2018年3月3日 星期六

【專題】日華 (Corona),還是虹彩雲 (Iridescent cloud) 的迷思

【專題】日華 (Corona),還是虹彩雲 (Iridescent cloud) 的迷思

借用 Cammy Li 這張圖片(拍攝於2018/2/27 15:50)做例子,
陽光經過三條雲的水滴繞射,形成內白外藍/紅色的色環(在間條雲上),究竟,這是日華定虹彩雲呢?


經過我向科學網站 www.atoptics.co.uk 專家 Les Cowley 詢問及認證,它仍是日華 Corona (distorted 扭曲的).
以下是他的回覆:

「華和虹彩雲形成皆是光繞射於水滴而產生的。如果雲内水滴均勻大小及分佈,會形成接近正圓的色環(可以是多個),否則,日華圓形色環會扭曲。照片是 distorted corona.」

另文參考
http://www.atoptics.co.uk/droplets/iridim3.htm
此例右圖仍是日華,轉變為左圖的虹彩雲。
Please note the right photo is corona, left one is iridescent cloud.

我的理解:
華 圍繞太陽是日華,圍繞月亮是月華。也可以圍繞星星或其他發光體的同心圓形彩虹色光環。
華 是在光源中央白光(aureole)紅邊光環外,週遭另外再見到內藍外紅的彩虹光環組成。是環繞於日月或其他發光體圓面外所形成之同心圓。
華 由無數水點之繞射作用 (Diffraction)而生;如果水滴大小相近,光環是圓的,否則是模糊的。光環直徑的大小與水滴的大小有關:水滴越小,環越大。

虹彩雲 參考: http://www.hko.gov.hk/education/article_uc.htm?title=ele_00467
Iridescence cloud 彩雲/虹彩雲- 日光通過帶有水滴微粒懸浮的薄雲時,水滴大小不一使得通過的光產生不同方向的繞射,繞射的光彼此干涉,因此在發光體周圍產生不規則片狀的艷麗彩雲。

另外,有些科普文章會將月華寫成「月暈」或「月亮的彩虹」,這都是不正確的,因為月暈就如同日暈,最常見的就是22度暈。
華與暈(Halo)的區別是:華實際上是一個圓盤(disc),不是圓圈(ring),而暈是圓圈;另外華是由中低空的水滴產生,暈是高空冰晶所產生。華之角徑一般為數度,比22度暈小;而與22度暈之顏色次序相反。
參考: https://www.masters.tw/136831/lunar-corona

補充説明
一般情況下,華是一組同心正圓彩環。

而因雲中水滴可能大小不一,和雲的移動,而會出現非正圓/非全圓(是為distorted)的華。

卵形月華參見:
http://www.dewbow.co.uk/bows/corona11.html