環天頂弧(英語:circumzenithal arc或(huo)circumzenith arc,縮寫:CZA)或(huo)稱(cheng)布(bu)拉(la)維(wei)弧(Bravais'arc),是一種在外觀上類(lei)似彩(cai)虹的(de)(de)光(guang)學現象;但它的(de)(de)形成(cheng)是太陽光(guang)從水平(ping)方向通過冰晶(一般(ban)位于卷云內(nei))后折(zhe)射而(er)形成(cheng),而(er)非(fei)雨(yu)滴。一般(ban)稱(cheng)之為“倒掛彩(cai)虹”或(huo)“天空的(de)(de)微笑(xiao)”。
環天(tian)頂(ding)弧形(xing)成(cheng)于和太陽同一側的(de)(de)(de)(de)天(tian)空,并(bing)且以不(bu)超過四分(fen)之(zhi)一圓周的(de)(de)(de)(de)長度環繞天(tian)頂(ding)。它(ta)的(de)(de)(de)(de)最(zui)內側顏色(se)是藍(lan)色(se),最(zui)外(wai)側則是紅(hong)色(se),排列順序與彩虹(hong)相反。環天(tian)頂(ding)弧是其中一個最(zui)明亮和最(zui)多(duo)種顏色(se)的(de)(de)(de)(de)暈。它(ta)的(de)(de)(de)(de)顏色(se)比彩虹(hong)單純,這是因為在形(xing)成(cheng)過程中重疊(die)的(de)(de)(de)(de)顏色(se)較少。而它(ta)給人的(de)(de)(de)(de)第一印(yin)象就(jiu)是上下顛(dian)倒的(de)(de)(de)(de)彩虹(hong)。
環天頂弧(hu)曾經(jing)被稱(cheng)為(wei)“天空的微笑(xiao)”。因為(wei)它(ta)的形成位置相(xiang)當(dang)高,很少被人注意到(dao),但實際上(shang)它(ta)是相(xiang)對較(jiao)常見的大氣光學現象。產(chan)生幻日的卷云也(ye)可以(yi)在(zai)天頂附近產(chan)生環天頂弧(hu),通常發生于太陽(yang)在(zai)天空角度(du)較(jiao)低時。
形(xing)成(cheng)環(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧(hu)(hu)(hu)(hu)的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)光會(hui)從(cong)(cong)冰(bing)晶的(de)(de)平坦(tan)頂(ding)面進入,從(cong)(cong)其中一個(ge)棱鏡面射(she)出。幾乎平行的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)光經(jing)過角(jiao)(jiao)度90°的(de)(de)棱鏡折射(she)后將是(shi)寬(kuan)色(se)分離(li)和較單(dan)純的(de)(de)顏色(se)。環(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧(hu)(hu)(hu)(hu)只能在(zai)(zai)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)仰(yang)(yang)角(jiao)(jiao)低于(yu)32.2°時(shi)(shi)形(xing)成(cheng)。當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)仰(yang)(yang)角(jiao)(jiao)在(zai)(zai)22°時(shi)(shi)的(de)(de)環(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧(hu)(hu)(hu)(hu)最明亮(liang),因為(wei)這(zhe)時(shi)(shi)的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)光進入和離(li)開(kai)冰(bing)晶時(shi)(shi)的(de)(de)偏(pian)向(xiang)角(jiao)(jiao)最小;這(zhe)時(shi)(shi)形(xing)成(cheng)的(de)(de)環(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧(hu)(hu)(hu)(hu)長(chang)度22°,寬(kuan)度3°。環(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧(hu)(hu)(hu)(hu)的(de)(de)長(chang)度因為(wei)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)仰(yang)(yang)角(jiao)(jiao)的(de)(de)不同而(er)在(zai)(zai)32.2°和0°之間變(bian)化,并且在(zai)(zai)這(zhe)兩個(ge)極值的(de)(de)環(huan)(huan)天(tian)(tian)(tian)頂(ding)弧(hu)(hu)(hu)(hu)亮(liang)度會(hui)非常微弱。當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)仰(yang)(yang)角(jiao)(jiao)高于(yu)32.2°,光線會(hui)從(cong)(cong)冰(bing)晶的(de)(de)底部離(li)開(kai),會(hui)形(xing)成(cheng)幾乎只有單(dan)色(se)的(de)(de)幻(huan)日環(huan)(huan)。
“環天(tian)頂弧”(Circumzenithal Arc)形成于和太(tai)陽(yang)同(tong)一(yi)側的(de)(de)天(tian)空,并且以不超過(guo)四分之一(yi)圓周的(de)(de)長度環繞天(tian)頂。當天(tian)晴云(yun)淡(dan),陽(yang)光以一(yi)定的(de)(de)角(jiao)度,照射在高空云(yun)層(ceng)中的(de)(de)細(xi)小(xiao)冰(bing)晶(jing)上形成折射,才會出(chu)現(xian)這個現(xian)象(xiang)。同(tong)時,云(yun)層(ceng)中的(de)(de)冰(bing)晶(jing)表面一(yi)定得是彎(wan)曲的(de)(de),而(er)且顆粒比鹽(yan)粒還要小(xiao)。當太(tai)陽(yang)處于云(yun)層(ceng)下方,日光與冰(bing)晶(jing)扁平面相接觸時,光線在每個晶(jing)體內都發生了彎(wan)曲,就會折射出(chu)彩虹特有的(de)(de)七色(se)光譜。由于卷(juan)云(yun)所含的(de)(de)冰(bing)晶(jing)粒子不斷移(yi)動位置,因此(ci)環天(tian)頂弧現(xian)象(xiang)出(chu)現(xian)的(de)(de)時間非(fei)常(chang)短暫。
環地平弧
日承對弧