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最近，朋友圈狂刷屏！揭秘真相 | 南都新知

南方都市报
2024-09-02


【明白有趣过暑假 · 03】


灿烂的橙色火烧云挂在落日旁，红色的霞装点了夏日晚空……绚烂的天空和云彩，上演一场绝伦的视觉盛宴。近日，广州晚霞“上线”刷屏社交媒体。霞是怎样形成的？为何总是这几个颜色？台风和晚霞有必然联系吗？


光的散射造成了霞

我们所看到的“霞”，形成原理其实是太阳光在大气中的散射效应。大气层中存在许多的微小粒子，会使得光线通过大气层时偏离原来的传播方向，而改向四周传播，这样的现象称为光线在大气层中的散射。

被太阳光照射到的所有的空气分子以及悬浮在其中的各种颗粒，都会变成一个个独立的光源，大气中尘埃、水汽越多，太阳位置越低，散射效应越强。

根据发出霞光的对象，可以分为天空霞、云霞和地物霞。天空霞是由空气分子及其悬浮的尘埃、杂质等颗粒对太阳余晖散射形成的霞，此时的天空不需要有云，整个天空都会布满霞光。云霞是天空的云对大气层散射后的太阳余晖再产生漫反射、散射所形成的色彩，披上红色霞光的云也常被称为火烧云。

2018年7月16日，江苏淮安出现壮观火烧云景观。新华社供图

还有一种霞，叫“地物霞”，我国著名气象学家王鹏飞在其论著中专门强调了由山川、建筑物等对太阳余晖漫反射形成的色彩也是霞，霞的颜色主要由太阳余晖的颜色决定称之为地物霞。

为何颜色总是红黄橙居多

英国物理学家瑞利于1900年发现，粒子尺度远远小于入射光波长，各方向上的散射光强度不一样，这种现象被起名为“瑞利散射”，又称为“分子散射”。

南京信息工程大学大气科学学院讲师范怡博士介绍，霞光的形成与“瑞利散射”密不可分。根据瑞利散射定律，对于相同强度的入射光，波长较短的光（如紫、蓝、青等颜色的光）会比波长较长的光（如红光和橙光）散射得更强烈。

可见光光谱。IC供图

太阳升高以后，由于蓝紫光的波长较短，便被“散射”得到处都是，天空因此呈现蓝色。而在日出或者日落时刻，太阳光要穿过相对较厚的大气层，散射效应随着太阳位置的降低而增强，蓝光和紫光“一路走一路丢”，只余下波长较长的红色、黄色、橙色光，能够一路“过关斩将”进入我们的眼睛。

相比于浓烈瑰丽的晚霞，为什么朝霞却少了点颜色？范怡介绍，夏季天空中美丽的云彩往往是对流云，这种云的形成与地表温度关系密切，夏季地表温度高，对低层大气加热作用强。低层空气受热后温度变得比高层更暖，就会做上升运动，在高空凝结成云。

早晨日出之前的温度在一天当中相对较低，进入大气的水汽少，一般来说，傍晚时分，经过了一整天的加热蒸发，又正是余热未尽之时，大气中水汽和云的条件都比早晨更好，最终云的形态也更丰富，因此，晚霞也就比朝霞更加美丽。

广州番禺，晚霞美景下一家三口在天台烧烤。

有时候我们看到的晚霞是紫色的，这又是什么情况？曾有上海气象局专家介绍，紫色晚霞的出现主要是因为大气中的水汽比较充沛，落日的余晖经过富含水汽的大气层后更多的保留了黄红等暖色，在日落后的蓝色时段，天空大背景的深蓝色叠加红色，呈现出紫色效果。

霞与天气变化预兆

古谚有言，“朝霞不出门，晚霞行千里。”从古时候开始，人们就开始关注并记录霞，试图研究它的出现与天气变化的关系。我国位于北半球，春夏的风大都是东南风。东南风将海上的水汽运输到大陆，形成降雨。朝霞的出现，标志着有大量水汽流入本地，随着日出气温的不断上升，气流对流加快，容易形成雷暴天气。此外，我国东低西高的地势使得含有大量水汽的地面气流在西进上升的过程中易遇冷降温形成降雨云系，增加降雨的可能性。由此可得，朝霞预示着降雨。

与其不同的是，晚霞一般则预示着天气转晴。晚霞出现的时候是落日时间，此时气温趋于稳定，气流对流现象减少；其次，出现晚霞时西面天气已经转晴或者云层已经裂开，阳光才能透过云层形成晚霞，说明东南风形成的降雨云系已经快消耗殆尽，所以，晚霞出现一般意味着天气是正在转好。

当然，“早霞不出门，晚霞行千里”这是一般的规律，不可能100%准确，而且适用的地区和季节都有限。到了多雨的我国华南地区，或者南方的夏季时期，由于副热带高压的北抬西伸，高空的西风带北移很多，这一句谚语就不太适用了。到了热带地区，多雨多云，晚霞还有可能是台风的前兆；而朝霞之后也不一定就是阴雨天，可能是台风影响结束的标志。

2024年3月12日在广州拍摄的夕阳和晚霞。新华社供图

民间又有“日没胭脂红，无雨也有风”的说法。当太阳已落入地平线以下，地平线上霞光应当消失的时候，因地平线下有云层存在，地平线下的霞光受云层底部的反射，却能呈现出一片胭脂红色，空气中杂质愈多时，太阳的颜色愈接近于胭脂红。这表明西方地平线下有云层存在，空气十分潮湿浑浊，预兆天气将变坏。

因为霞光主要是空气分子或悬浮质粒（如水滴、冰晶、尘埃、烟粒、孢子、花粉、细菌等）对光的散射而形成，而天气变化时，天空中的水汽和云都会相应发生变化。因此，不同的霞光可以一定程度上间接反映天气变化以及空气质量等情况。

有晚霞等于有台风吗

有网友发现，台风前的朝霞和晚霞总是很美。晚霞的出现和台风的到来有无必然的联系？广东省气象局相关工作人员曾表示，目前还不能证明晚霞和台风有直接联系，在台风来临前，外围下沉气流通常会带来高温，同时带来水分子。大小、薄厚不一的云层经过光线散射，很容易出现晚霞。“因此，在没有台风的时候也经常出现晚霞，两者之间并不能直接画上等号。”

专家介绍，在晴到多云的傍晚或早晨，阳光、水汽、云等条件满足情况下，霞就可能出现。台风天前后出现霞主要是受水汽影响。此外，由于台风一般是从东南向西北方向过来，当夕阳西下时，落日余晖正好照射到东南方向台风带来的云层上。所以，台风来临前的傍晚，天空总是红彤彤的。

什么时候会出现霞，可以提前知道吗？和大气中的其他现象一样，霞出现的时间是可以根据结合大气科学理论提前预测的。当空气中悬浮的气溶胶颗粒不断增多，能见度降低到10千米以下时，就会形成霾这种现象。如果在天气预报中预报到在日出或日落时段内有霾的时候，就说明会有天空霞的出现。

云是天气系统的“外衣”，当带来天气变化的天气系统经过当地时，往往有一系列的云会出现在天气系统的不同位置。在天气系统即将到来或即将移出本地时，恰好出现在日出或日落时段，就可以根据天气系统的移动规律预报出云霞的出现。

目前国内有一些青年气象爱好者，结合气象云图、云边界、云洞等朝晚霞关键因素，通过数据模拟，来实现对朝晚霞的大致性预测。

南方都市报（nddaily）、N视频报道
统筹：李湘莹 
整合/编辑：许乐 实习生 钱香君
美编：蔡沐晗
资料来源：中国气象科普网、中国天气网、广东科普、科普中国、长春中国光学科学技术馆、光明网、新华日报等
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