2009年8月3日 星期一

觀天入門:曙暮輝

尋找和記錄你在日落後或日出前所看到的曙暮輝(Crepuscular Rays)及反曙暮輝(Anticrepuscular Rays)。配合氣象衛星雲圖,判斷雲塊位置與曙暮輝反曙暮輝的關係。

曙暮輝是在曙暮光(Twilight)時分,天空中可以看到由低於地平面之下不遠的太陽所造成的多條藍-灰的扇形放射陰影。其實在白天的時候也可以看到類似的景像,你可以說這是雲朵蔽日造成的一條條長陰影,也可以說是太陽光穿過雲隙造成的一條條光束。曙暮輝通常是當日落後(或日出前),陽光照射到高層大氣,陽光被大氣分子散射,造成天空微亮,地面微明,然後在地平線下方幾百英哩的地方有一大片雲,造成了陰影,陰影延伸很遠很遠,形成了輻射扇狀的一條條光束。

你可以在天空中追蹤畫出一條條曙暮輝,如果它們在高空時混入了背景天色之中,你可以試著繼續延伸它們至東方,看看它們是否會在反日點附近再度開始,形成反曙暮輝。其實曙暮輝反曙暮輝根本是同樣的一條條影子劃過整個天空。因為這些陰影或是透過雲隙的陽光的確是沿著直線前進,不過當它們投影到圓形的天空時,卻形成了大圓。也因此,來自落日或旭日的曙暮輝,視覺會在反向的天空重新會聚在一起,形成了一個和太陽相隔180度的反日點,另一邊的光線被稱為是反曙暮輝。我們常說的金光閃閃、瑞氣千條就是指此情此景。

通常曙暮輝反曙暮輝不會延伸很高,因為我們向頭頂上看時,光線在大氣層中走過的距離最短,所以能夠造成散射作用的粒子數目也最少,而曙暮光是在太陽下山後(或升起前)靠著散射作用形成天空微亮、地面微明,既然曙暮光在頭頂上方不夠亮,曙暮輝反曙暮輝也就不清楚了。觀天習題五十三和五十五會討論曙暮光的成因,在這裡只說明一個特例,如果有火山爆發或森林大火的情形,懸浮微粒可以升到很高,甚至是七、八英哩以上,並持續一段相當長的時間才落回地面。曙暮輝反曙暮輝並不需要底層大氣中的塵埃或水氣的幫助,但是若有高空捲雲(Cirrus Clouds)或火山灰或空懸粒子可以增加曙暮光,自然也加強了曙暮輝反曙暮輝

現在無論是由電視或網路,衛星雲圖十分容易取得,你很容易將你所看到的曙暮輝景象和雲圖做比較,多厚的雲才會產生曙暮輝?並請你記錄和推導下列因素對曙暮輝貢獻程度:曙暮光強度(火山灰和高空捲雲)?底層大氣的清澈度?雲朵陰影的暗度(雲的厚度)。

問題

一、你觀測到曙暮輝反曙暮輝幾次?有多麼頻繁?它們有在頭頂上空連在一起嗎?你最多可以看到幾條?

二、在衛星雲圖上,你能判斷出是那個雲塊造成你看到的曙暮輝嗎?

三、曙暮光強度(火山灰和高空捲雲)、底層大氣的清澈度、雲朵陰影的暗度(雲的厚度),對曙暮輝貢獻程度各為何?

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