太阳、月亮和各星体的光辉,在人的眼睛看到之前,先通过大气层,遭受过大气中各种成分的反射、折射、散射、绕射和吸收等等作用。这许多种作用所表现的征象,随大气的组织形态和物理性状的变化而不同,所以天空中光学景象的变化,直接反映着大气组织形态和物理性状的变化,这就是天气的变化。关于观察天空景象来推断未来天气的谚语,确属不少。
日出早,淋坏脑;日出晚,晒煞雁。(湖北钟祥、江苏常熟)
早出日,不晴天。(南京)
反气旋下天气晴朗,无风无云,夜间地面散热通畅,温度下降很快,而高空反而比较温暖,空气上暖下冷,气流稳定在地面,所有雾滴尘埃也沉着在地面,不能向上发散。日出之时,地面温度最冷,雾滴尘埃凝集最浓,太阳就给这层雾尘掩蔽,所以太阳刚上地平时,我们看不见太阳,要等到太阳升高,地面受热,密聚低空的雾滴尘埃,已经消散,才能看到太阳,所以晴天的太阳出来要迟些;反之,在气旋等恶劣天气来临之前,风力强大,水汽尘埃不会集聚在低空,太阳刚出地平,我们就可看到。所以,太阳显露的早,就不是晴天的预兆。
日头出得早,天气难得靠;日头送了山,预备洗衣衫。(湖南)
“日头出得早,天气难得靠”。解释同前。日落西山时,如果西方清爽无云,表示西方并无风暴过来,所以天气是好的。
日出日落胭脂红,不是雨来便是风。(湖北)
月亮带火,无雨找我。(湖北)
日没胭脂红,无雨即是风。(江苏苏州)
日落西北一点红,半夜起来搭雨蓬。(苏南)
月色胭脂红,非雨即是风。(江苏苏州)
傍晚大水红,大雨或大风。(浙江义乌)
白色的日光(月光也是相似的),通过了三角形的玻璃块,就变成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的七色光线。太阳光波中,红色光波最长,一米里可排列一百三十万个,紫色光波最短,-米里可排列二百五六十万个。太阳或月亮的光波,在大气里面,遇到了和波长那样大小的颗粒子,白色的光线就分散成不同色彩的光线,而向着不同的方向辐射了,这种现象叫光线的散射。红光波最长,最不易散射,它走的路径几乎是直线的;紫光波最短,它散射的能力,比红光波大十六倍之多,所以它走的路径,离开它的原来的直线方向而分散。
太阳如在天顶,这时候白色的太阳光所穿过的空气圈里的路程绝短,所碰到的微粒最少,所以半路上被散射而分散掉的短波光最少。换句话说,太阳光原有的各种成分几乎都能照原来的比例,送到我们的眼睛里来,所以这时正对着太阳看,太阳是白色。如果看天空的其他部分,就现青色。这是因为我们看到的,不是太阳光的原始成分,只是最易散射的紫光和青色光,而波长较长的红色光就向直线方向传播过去了。但是紫色光对于眼睛的感应最弱,只有青色光看到,所以天空表现出青色。等到太阳将落的时候,太阳斜射了,太阳光在大气圈要穿过的路程太长了,比在天顶时,要长出几十倍之多。那末,太阳光在半路上所碰到的微粒子也要多上几十倍。从这个方向来的太阳光,所有短波几乎都被散射干净,向别的方向去了;剩下来的,只是波长最长,也是最不易散射的红光波了。所以当太阳在近地平线对,看来总是红色的。
太阳近地平时的红色,又依空气的物理性状的不同,发生的程度不同。凡是空中的扰动愈烈,也就是在天气将变之前,空中所含尘埃和水滴就愈多,白色光经过散射作用愈厉害,那末红色光波的成分也愈纯粹,而成血红或胭脂红了。如果天空非常清洁,即使在地平方向,短波光也可和红波光一道透射过来,那时的太阳光就现白红。因为空气清洁,所以天气不会变坏的。西方也有同样的话:“红色太阳的眼眶,带着水来。”“如见红色的太阳在快跑。雨水跟着就来到。”
太阳反照,晒得死鬼叫(四川、广西郁林)
太阳在落下去的时候,天顶被云密蔽,但是西方没有风暴来到,当时的阳光必定是非常强的。强烈的阳光从西方地平线上照到天顶的密云,再反射到地面,这就是太阳反照的现象。这样看来,太阳反照的必要条件,就是西方没有风暴,这也是明天天气仍晴朗的保障。
青冈白冈,明朝晒煞老长工,(江苏江阴)
在晴朗的夏天,太阳落山后,可以看到天空出现一条青一条白的光线,从西天通过天顶,直射到东天,这就是俗话说的青冈白冈。今天见了青冈白冈,明天天气一定是好的。为什么呢?
大气微粒对阳光中各个成分的散射作用是不同的。而太阳光是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各种光波的复合体。其中红光波最长,最不易散射,也最只会走直路;青紫光波最短,最易散射,也就最易走旁路侧路。太阳落山时,只有最后的一点日盘,远露在地平以上。从这最后一点日盘上,发出来的白色光线,有的射向宇宙真空,有极少部分远射进我们的大气层。可是组成白色光的长波只能走直线,不会再弯曲地射到地上。只有最易散射的青紫光波,才有可能射到我们的眼帘,所以我们只能看到一条一条的“青冈”。紫色对于人眼的感应不够强,所以不易觉察它的存在。没有青冈的部分,相对现着白灰色,这就是“白冈”。因为这种现象,只有在大气非常稳定、清洁的时候,也就是天空晴朗时才有,所以今天见到青冈,明天天气是好的。
早霞有雨,晚霞晴。(湖北)
朝霞不出门,暮霞行千里。(《田家五行》论霞)
朝烧莫洗衣裙,晚烧明日天晴。(青海西宁)
早起烧霞,等水烧茶;晚上烧霞,热得呀呀。(河北保定、四川重庆)
朝火烧天,必定没晴天。(河北正定)
朝烧连阴,晚烧睛。(浙江象山、青海化隆)
红云日初生,劝君莫远行;红云日没时,清朗犹如水。(河北 )
日出日没的太阳光是红色的,这种红光照到云上,就成红云,这就是红霞。早上太阳在东方,如有红霞,多在天顶或西方,这就是说,天顶或西方有低云出现。天气变化总是自西而东的,这种低云必定是慢慢向本地接近,可见雨天即将到来;反之,晚上太阳在西方,如有红霞,多在天顶和东方,那末,这种成霞的低云,将继续向东去,离本地渐远,如有雨下,也下不到本地,所以天气是晴朗的。
日出没红,无雨即风。(浙江义鸟)
这句话的意思是,在太阳出来时看不见红光,天气要变坏,即不下雨也会刮风。早上不见红光,说明有浓云密蔽天空,使易于透过大气层的红光不能穿透而射入人们的眼帘。
烧红到顶,下雨满井。(河北威县)
火烧乌云盖,大雨快得来。(河北)
这两句都说天顶有红云,就要下雨。这种云必定是积雨云或雨层云。因为它们都带着粗大的冰滴,所以很易下雨。既在天顶,当然雨就下在本地。
东虹日头,西虹雨;南虹北虹卖儿女。(浙江、河北 、河南开封、河北正定)
东虹萝卜,西虹莱,起了南虹遭水灾。(山西临汾)
东虹轰隆,西虹雨。(江苏)
东背晴,西背雨。(四川铜梁)
早虹雨滴滴,晚虹晒破脸。(河北 )
朝虹满江水,夜虹草头枯。(广东)
朝虹晚雨,晚虹晒烂牛栏柱。(广东)
朝虹雨洒洒,晚虹晒裂瓦。(广东)
有虹在东,有雨落空;有虹在西,人披蓑衣。(江苏无锡、浙江义乌)
虹的发生是由于日光射进浮在空中的水滴造成的。因为光线在空中的速度大于在水中,所以发生光线的折射现象。水滴内部的反射,可以不止一次,有连续几次的。又因为组成白光的各种不同波长--红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的性质不同,经过这几次的折射和反射,把白色光分散了,成为不同的色波,表现出各种不同色彩,所以人在地面上看来,就成美丽的光环。虹出现的方位和太阳相对照。暮虹就是东虹,朝虹就是西虹。虹见于东,可见暴雨正下于东方;虹见于西,也就是暴雨正下于西方。因为在温带的天气变化,总是发生于西方,再传到东方的;所以成东虹的雨,已不再来本地;只有成西虹的雨,才是本地降水的前兆。
天空现象的大小,常用角度来计量。从东方通过天顶到西方的丫个半圆就是180度。从地平到天顶,就是90度。虹的半径的视角大约是42度。它的中心,必定在太阳和人眼连线的延长段上。很显然的,太阳高出地平线的角度,必定和虹弧中心低于地平的角度相等。所以只有太阳近地平的时候,半圆的虹方能全见。太阳愈高,虹头就愈低。因为虹的视角是42度,如果太阳高出地平42度以上,在寻常环境之中,即无虹可以看到。正午前后,所以不见虹,就是因为太阳太高的缘故。
所说的南虹北虹,只有在正午方有可能看到。在赤道附近,南北回归线(北纬23.5-南纬23.5)之间,太阳几乎全年在天顶,故决无南虹北虹出现的可能。但是到了纬度40以上,在冬天,太阳正偏南最低之时,北虹就易看见了。因为在北纬40的地方,冬至的太阳高出地平,只有26.5度,已低于42度,所以这时北方如有阵雨,地平线上就可看到虹头。冬天照例应是干燥少雨的(就我国而言),如有北虹出现,显见这时可下暴雨,而这个冬天必定是湿热多变的。这样的反常天气,对人类生活上和农作物都是不利的,所以是不吉之兆。在我国的地位,除出厦门以南的地方外,太阳绝不会到天顶以北去的,所以决不可能有南虹出现。
来源 | 中国科普博览
中国气象科普
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