APP下载

“日变”之谜

1990-08-28王克强

中国青年 1990年4期
关键词:卷云落日蓝色

王克强

人们最熟悉的,莫过于太阳;然而最不了解的,也莫过太阳。在人们眼里,太阳好像是一成不变的,清晨从东方升起,黄昏从西天降落,亘古至今,莫不如此。但有时又变幻无穷:时而大,时而小;时而圆,时而扁:时而少,时而多;时而红,时而蓝……不惟形变,而且数变、色变。这里面该隐藏着多少奥秘啊!

圆太阳?扁太阳?

我们不妨观察一下落日。

日落时的太阳静静地躺在西方地平线上,和中午时的太阳相比,体积大两倍到三倍半。是太阳的身体突然像气球一样膨胀了吗?在大气层外,天文学家用各种仪器已经证实中午的太阳和黄昏的太阳大小是一样的。但为什么视角中的太阳会发生形变呢?原来,这是地球大气的光线散射使人发生幻觉的结果。

有趣的是,有时幻觉恰能揭示太阳的“庐山真面目”。多少年来,人们一直把太阳当作圆球。而由于光线折射的幻觉,黄昏的落日却多呈扁圆形(据有人计算,落日接触地平线时,落日的高度和宽度之比为26.5:32)。那么,究竟太阳是圆的还是扁的呢?科学家海尔和古德经过实验测算,太阳并不像人们包括爱因斯坦在内所想像的那样是个圆球体,而是扁圆球体,并且太阳旋转时,还会发生强烈的颤动。根据观测,太阳表面和太阳核心旋转速度大不一样。太阳中心的旋转周期约3.5天,而表面的旋转周期却是25天,核心与表面的旋转速度竟然相差7倍。从理论上来说,正是这种差异,使太阳出现了一种引力拉伸,并且把太阳拉成了扁圆形。

双日奇观

1987年12月4日清晨7时许,在青岛崂山以东的海面上,两个太阳跃出碧波,冉冉升起,持续了5分钟左右,然

后,其中一个太阳杳无声息地消失了,剩下的一轮红日高高悬挂在蓝色的海空……

所谓双日奇观,并非绝无仅有。几个太阳同时出现在天空的奇迹,历史上曾有多次记载。1868年10月的一天,俄国乌克兰上空曾出现过8个太阳。我国山东牟平县、安徽蚌埠市也都出现过3个太阳相映争辉的奇景。当然这许多太阳中,只有一个太阳是真的,其它同时出现的是假太阳,科学上称为假日,又称幻日。假日是日晕的一种,其成因和彩虹差不多。假日的形成,同漂浮在高空中的卷云有关。但是卷云只在高空才有,海平面不会出现卷云,可崂山双日又是怎么回事呢?一些科学家认为,海面出现双日是由于海汽密度不均匀造成的。当海汽的不均匀显示出某种规律性时,就会出现这种奇观。也有人认为,可能是气候的骤然变化如温度下降,使海汽中出现了许多晶体小水柱,以致造成双日奇观。如南极因为气温低、海汽中晶体小水柱容易形成,所以南极双日奇观就多于其它海面。

假日是一种自然奇观。它的出现有其科学性和规律性。中国古籍上记载:“舜有十日”。一般人都认为这是神话。而英国著名科学家李约瑟博士却在文章中指出:“中国古代有可能出现过十日并出的情景。”当然,这并出之十日,只有一个是真太阳,而其余九日,同样不过是假太阳罢了。

蓝色的太阳

据《航海志》记载,波兰“辰光号”帆船曾航行经过萨摩亚西海面,一天晚餐过后,海员们正在甲板上,突然,火红的夕阳一下子像中了魔法似的,变成了橄榄色。

无独有偶。1950年的一天,在波罗的海海岸,当西沉的太阳刚要落入地平线的一瞬间,有人看到太阳突然发出绿色的光芒,持续了两三秒钟之久。

更奇怪的,有些地区还见到过蓝色的太阳。1950年9月的一天,在英国北部上空,太阳突然变成了蓝色的火球。第二天,蓝色的太阳又奇迹般地出现在丹麦的上空,为时约15分钟。它像荧光灯一样,发出不太刺眼的蓝光。这一奇怪的现象,在法国、德国、瑞士等国家也先后出现过。1965年秋季的一个下午,我国北京地区也出现过蓝色的太阳。当时风力很大,天空弥漫着黄色的尘雾,太阳却发出淡蓝色的光辉。

众所周知,自古太阳就是鲜红的颜色,号称“红日”,为什么又会变成绿色或蓝色了?其中的奥秘何在?原来,这是大气和烟雾、飞尘变出的魔术。我们知道,太阳光是由赤橙黄绿青蓝紫七色光线组成的。地球上空的大气层很像一架巨大的玻璃三棱镜。在海平线上的太阳光穿过这个气体三棱镜时,便被分解为七色,其中赤色、紫色和蓝色等光线扩散后,被大气层吸收,在蓝色的海水和蓝色的天空背景中显不出来,只有绿光没有被吸收,这时人们就会在海上看到绿色的太阳。而蓝色的太阳则是烟尘造成的。1950年北美加拿大西部发生了一次特大的森林火灾,上升的气流把大量的烟尘带到了高空,随风飘散到英、法、德、瑞士、丹麦等上空。这些烟尘把太阳中波长较长的红色光、黄色光散射掉,而把蓝色光反射到地面,于是就形成了蓝色的太阳。至于北京出现的蓝色太阳,是由于强劲的季风把黄土高原的沙土卷到北京,细微的黄土粉尘飘浮在上空,吸收了几种散射光,就形成了蓝色太阳。

揭示了谜底,就会发现神奇的日变并不神奇。忽大忽小的形变,忽多忽少的数变,忽蓝忽绿的色变,其实都是大气玩出的把戏。怪不得有些科学家把大气称为是太阳的魔术师呢!

猜你喜欢

卷云落日蓝色
李忠厚
蓝色的祝愿
蓝色的祝愿
基于Mie散射的卷云环境中冰晶光学特性分析
Warning signs of an approaching hurricane
蓝色使命
大漠落日
落日
蓝色的五月
落日