絕美晚霞竟然可以預(yù)測，你猜下次再現(xiàn)時間是…..？

5月14日，“北京出現(xiàn)絕美晚霞”的消息登上熱搜，引發(fā)熱議。下班路上抬頭突然看到晚霞，匆忙的人們紛紛駐足觀賞，瞬間治愈了一整天的疲憊。

不過，這樣的浪漫可不是機緣巧合

而是可以預(yù)測的

看完這篇文章

一起來試試能不能蹲到晚霞吧~

01

霞的分類

日出、日落時出現(xiàn)在天空、云、山川或建筑物上的色彩叫做霞。日出時的霞叫朝霞，日落時的霞叫晚霞。根據(jù)發(fā)出霞光的對象，可以分為天空霞、云霞和地物霞。

天空霞

由空氣分子及其懸浮的塵埃、雜質(zhì)等顆粒對太陽余暉散射形成的霞。此時的天空不需要有云，整個天空都會布滿霞光。

天空霞 李俊攝

云霞

云霞是天空的云對大氣層散射后的太陽余暉再產(chǎn)生漫反射、散射所形成的色彩，披上紅色霞光的云也常被稱為火燒云。

云霞 李海勝攝

地物霞

我國著名氣象學家王鵬飛在其論著中專門強調(diào)了由山川、建筑物等對太陽余暉漫反射形成的色彩也是霞，霞的顏色主要由太陽余暉的顏色決定，這里我們稱之為地物霞。

地物霞 戴云偉攝

每年冬至前后，落日光輝穿過北京頤和園的十七孔橋形成地物霞，所有橋洞都被夕陽染上了金燦燦的顏色，呈現(xiàn)出壯麗的景觀，俗稱“金光穿洞”。

地物霞（金光穿洞） 王秀麗攝

02

霞的成因

要想了解霞的成因，我們首先要了解大氣中的一種光學作用—散射。

太陽光在穿透大氣層時，被日光照射到的所有的空氣分子以及懸浮在其中的各種顆粒，都會變成一個個獨立的光源，就像一盞盞“燈泡”照亮周圍，因為它們個頭實在太小，亮度也太弱，所以我們在視覺上無法分辨出每個光源，只能看到發(fā)亮的天空。

如果沒有大氣層里的這些“燈泡”發(fā)光，即便在白天，太陽之外的天空看上去也會是一片漆黑。空氣分子對不同的光散射作用不同，散射藍色光的能力是紅色光的3.44倍，因此平時我們看到的天空是藍色的。

散射作用 戴云偉繪

在日出、日落時，太陽光線要比中午經(jīng)歷更長距離的大氣層散射，因此，到了低空，日光中會剩下更多的偏紅色成分，橙紅色的余暉就彌漫了低空大氣，這正是潔凈的天空也會出現(xiàn)霞的原因。

霞的簡單成因示意圖 戴云偉繪

除了大氣層中空氣分子產(chǎn)生相對簡單的散射作用外，大氣中還懸浮著水滴、冰晶、塵埃、煙粒、孢子、花粉、細菌等氣溶膠質(zhì)粒。這些顆粒對光的散射作用就相對復雜一些，它們會因自身直徑的大小而散射出不同顏色的光。

在有云時，云在霞的形成中扮演著更為重要的“魔術(shù)師”角色，它們通過自身形狀、厚度、水滴或冰晶大小的變化不斷變換著霞的顏色，讓每次出現(xiàn)的霞都獨具一格，絢麗多彩。

另外，云的反射也發(fā)揮著輔助作用。天空、云與地物之間通過各種散射與反射的交相輝映，從而形成更加復雜多樣的霞。此時已經(jīng)很難分辨到底是誰在反射、誰在散射。復雜的霞如同陳年老酒，你已經(jīng)無法分辨具體是何種成分在散發(fā)著芳香。

霞的復雜成因示意圖 戴云偉繪

03

如何預(yù)測霞的出現(xiàn)？

霞作為一種出現(xiàn)在大氣對流層中的天氣現(xiàn)象，和大氣中的其他現(xiàn)象一樣，都可以結(jié)合大氣科學理論，對霞的出現(xiàn)作出提前預(yù)報。

在萬里無云的晴空，如果空氣中懸浮的氣溶膠顆粒不斷增多，能見度降低到10千米以下時，就形成了霾這種現(xiàn)象。只要天氣預(yù)報中預(yù)報到在日出或日落時段內(nèi)有霾，基本就可以判定會有天空霞的出現(xiàn)。

云是天氣系統(tǒng)的“外衣”，當帶來天氣變化的天氣系統(tǒng)經(jīng)過當?shù)貢r，往往有一系列的云會出現(xiàn)在天氣系統(tǒng)的不同位置。

天氣系統(tǒng)中各種云對應(yīng)的位置 戴云偉繪

在天氣系統(tǒng)即將到來或即將移出本地時，恰好出現(xiàn)在日出或日落時段，那么我們就可以根據(jù)天氣系統(tǒng)的移動規(guī)律預(yù)報出云霞的出現(xiàn)。

5月14日中午，筆者就根據(jù)天氣系統(tǒng)的移動規(guī)律預(yù)報到了晚上可能出現(xiàn)云霞，這次云霞就出現(xiàn)在一次天氣系統(tǒng)過境的尾聲階段的層積云上。

04

霞對天氣的預(yù)兆意義

自古以來，人類就在關(guān)注霞，并試圖找出它與天氣變化的關(guān)系。通過長期的經(jīng)驗， 也總結(jié)了很多有預(yù)兆意義的氣象諺語來預(yù)測天氣。

因為霞光主要是空氣分子或懸浮質(zhì)粒（如水滴、冰晶、塵埃、煙粒、孢子、花粉、細菌等）對光的散射而形成。而天氣變化時，天空中的水汽和云都會相應(yīng)發(fā)生變化。因此，不同的霞光可以一定程度上間接反映天氣變化以及空氣質(zhì)量等情況。

當天氣發(fā)生變化時，空氣中水汽增多，一些懸浮的氣溶膠顆粒易于吸附水汽成為小水滴并繼續(xù)懸浮于空中。水汽含量越大，霞的顏色越鮮艷，且富于紅色。大氣中的氣溶膠顆粒越多，霞的亮度越弱。因此霞的顏色可以反映大氣性質(zhì)和狀態(tài)。

“朝霞不出門，晚霞行千里”是我們熟知的諺語。這里的朝霞主要是指云霞。早晨大氣穩(wěn)定，塵埃少，如果云霞滿天，這是天氣系統(tǒng)即將影響本地的預(yù)兆。

晚霞主要指的是天空霞，通常是由天氣系統(tǒng)過境后的濕潔空氣形成，所以意味著天氣將晴好。

不過，有時候恰逢天氣系統(tǒng)過境，天氣系統(tǒng)后部經(jīng)常出現(xiàn)的高積云、層積云等也會形成色彩絢麗的云霞。

霞光大多是紅色，也會隨著云或大氣中氣溶膠顆粒成分與含量等的變化而出現(xiàn)紫色、金色、青色、綠色等其他顏色。例如，當工業(yè)排放的細小氣溶膠顆粒增多時，容易形成紫色等其他顏色的霞。因此，霞光也可以一定程度上間接反映空氣質(zhì)量。

紫色的霞 戴云偉攝

不同成分和含量下所形成霞的顏色差異很大，尤其是粒子經(jīng)過多次散射、相互映射，更會讓霞光豐富多樣、色彩斑斕。不過，無論出現(xiàn)什么異樣的霞光，其本質(zhì)上的始作俑者都是前面講到的幾個要素過程。

支持單位：北京氣象學會

作者：戴云偉 中國氣象局氣象影視中心

責編：董小嫻