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郑州雷暴之前惊现罕见绿色天空,是灾难 [复制链接]

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7月25日的郑州白天还阳光明媚,晴空万里,到了傍晚时分,突然乌云压顶,白天秒变黑夜,烘托出一副“黑云压城城欲摧”的末日氛围。

更诡异的是,郑州城区的天空竟然变成了奇怪的绿色,给当地的晚高峰增添了几分恐怖气氛,容易使人产生一种“不好事物发生的前兆”的联想。

那这次郑州出现的罕见“绿色天空”究竟是怎么形成的?究竟是灾难征兆还是自然现象?

一个月内出现两次“绿色天空”事件

这次郑州呈现的“绿色天空”,并不是在地球上第一次现身。就在本月(7月)5日晚,美国南达科他州在暴风雨来临前夕,也出现了翠绿色天空,大片云朵不停翻滚,天空已被云雾笼罩。那天绿色天空出现后没多久,狂风暴雨随即接踵而来,风速最高可达公里/小时,这漫天的“末日绿”也仿佛从天而降,“染”绿了整个世界,并同时降下高尔夫球般大小的冰雹,导致沿途上万多人的家庭断电数小时之久。

当时有气象学家称,天空呈现绿色属于正常的自然现象,而绿色天空的每次出现,往往预示着一场的暴风雨的来临。

郑州这次出现绿色天空事件和南达科他州类似,同样在绿色天空之后,顷刻间下起了倾盆大雨,暴雨如注,电闪雷鸣,仅20分钟暴雨便导致路面积水成河,夜间雨势进一步蔓延,同时伴有狂风、冰雹等强对流天气。

天空本无色,那它的颜色是如何呈现的?

人眼要看到物体的前提是,有光进入人眼,也就是说物体本身会发光,或者是阳光照射到物体表面,物体反射的光进入到人眼后,通过视觉神经传给大脑进行成像,才产生了视觉。

我们肉眼能看到的自然光在光学中统称为白光。白光(太阳光)不是纯色的光,而是由多种不同颜色的单色光复合而成的。早在年,牛顿利用三棱镜做过一个著名的实验:一束自然光(太阳光,白光)从三棱镜的一面入射,经过三棱镜从另一面射出则变成为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七束不同颜色的光。我们肉眼所见到光就是这7种可见光的混合结果。不同颜色的波长不同,在这7色可见光中,光的波长由红到紫依次缩短。红光波长最长,紫光波长最短。

光是一种电磁波,而电磁波谱范围很广,但人的眼睛只能看到电磁波谱中相当小的一段特定范围(波长在nm~nm,频率在THz~THz),我们称之为可见光(包括7色光)。小于这个范围的光(紫外线)或大于这个范围的光(红外线),我们用肉眼都看不见。

天空本无色,只是太阳光照射到地球上,需要穿透过大气层,而大气层中有许多的“杂质”,这些颗粒都能够反射太阳光,于是太阳光发生了散射,然后映射在了人的眼中才有了颜色,而天空具体呈现什么颜色,则取决于阳光在大气中不同的颗粒之间的散射方式。

假如地球没有大气层,天空空无一物,没有任何反射物的干扰,太阳光以直线传播,会直接照射到地球表面,那么在白天,我们看到的天空应该只有一个耀眼的太阳,而周围则是纯黑色的背景天空。

但实际上,地球的大气层中含有氧、氮等气体成分,还有水滴、冰晶、尘埃等许多看不见的微小悬浮物交织而成。因而,太阳光射入大气层后,光在空气中传播时,就会跟这些空气中的小颗粒相撞,向四周散射开来,这种现象就是光的散射。

当微粒的直径远小于入射光的波长,出现瑞利散射。

英国物理学家瑞利勋爵(LordRayleigh)于年研究发现瑞利散射这一光学现象:

粒子尺度远小于入射光波长时(小于波长的十分之一),其各方向上的散射光强度是不一样的,该强度与入射光的波长四次方成反比,这种现象称为瑞利散射。

也就是说,发生瑞利散射时,光的波长越短,散射程度越强。

晴朗的天空为什么是蓝色的?

我们在晴天看到的天空是蓝色的,是因为晴空,大气比较通透,没有太多其他较粗的颗粒,以氮氧气体分子散射为主,而气体分子直径又远小于光的波长,这时太阳光入射大气层时就会发生瑞利散射,而越短的波长越容易被散射。

可见光中,紫光和蓝光的波长较短,更容易在空气中发生散射,被散射得到处都是,散布在整个天空,但人眼对紫光不太敏感,而且大气中的臭氧层对紫色的吸收能力比较强,所以人眼看到的天空就是蓝色的了。

而波长较长的红、橙、黄等颜色,由于它们的光穿透力很强,大多都能够穿过大气层射到地面上,而没有留在大气中,就只有波长短的蓝紫光散射弥漫天空。

为什么会呈现绿色天空?

那么,绿色的天空又是怎么回事?虽然我们平常看到的天空是蓝色的,但在一些特殊的条件下,天空也会出现异色,红、绿、紫等颜色的天空的呈现,也都与光的散射这一光学原理息息相关。

“绿色天空"同样是由于光的散射显现出来的自然现象,只不过形成“绿天"的条件极为苛刻,有的人的一生都难以见得。

我们可以注意到不管是美国的南达科他州,还是这次的河南郑州出现“绿天"现象,都是在暴风雨即将来临之时,而且都发生在傍晚时分。

一方面,在这种天气条件下,云层蓄积了大量的水分,同时风暴又带来了冰晶或者冰颗粒物。这样一来,光散射的介质和晴天时的微小颗粒不同,而是水滴和冰颗粒。而且,风暴中的这些水滴和冰粒十分密集,几乎连成一片,这就导致不仅是蓝光,还有一部分绿光因波长较短,都容易发生散射。另一方面,此时恰逢太阳即将落山的时候,日落的黄色余晖与水滴、冰滴蓝色光相融,所以才使得天空看起来是绿色的。

所以说,绿色天空其实是强对流天气遇上日落出现的罕见的复杂光学反应,是一种自然现象,并不是什么奇怪的现象,并非是不祥之兆,不会出现有些人传言的地震,海啸等灾难。绿色天空的出现通常意味着强对流天气旺盛,而夏天更容易出现暴雨、大风、雷电等恶劣的对流天气,属于灾害性天气,当地居民应该注意防范。

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