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藍太陽是怎么形成的 北京出現(xiàn)藍太陽什么意思?
2022-12-28 09:55:42 來源:匯世網(wǎng) 編輯:

平常晴天的時候都是可以看見太陽的,不過我們也知道平時看到的太陽是黃色的發(fā)光發(fā)亮的球體,不過今日北京出現(xiàn)藍太陽,藍太陽是什么意思?藍太陽是怎么形成的呢?

3月15日,北京出現(xiàn)沙塵天氣,有網(wǎng)友發(fā)現(xiàn),天上的太陽變成了藍色,就好像在火星上看到的太陽一樣。中國天氣網(wǎng)首席氣象分析師胡嘯表示,這是由于沙塵里的顆粒物散射和吸收了波長更長的紅光,導致紅光減少,所以太陽看起來是藍色的。

北京大氣中的塵埃顆粒發(fā)生了米氏散射,而非我們熟悉的瑞利散射。

米氏散射:

由于沙塵粒徑通常大于可見光波長,波長最接近粒徑的紅橙光散射明顯,逆光回望太陽時紅光較少而略呈藍色。

這種散射主要是由大氣中的粒子引起的,如煙霧、灰塵、水滴和氣溶膠。與瑞利散射不同,米氏分布是對稱的,但向前散射比向后散射強,方向性明顯。當粒子直徑較大時,米氏散射可以近似為夫瑯和費衍射。

當大氣中粒子的直徑等于輻射的波長時,就會發(fā)生散射,這被稱為米氏散射。比如云霧的粒徑接近紅光波長(393.96 THz,0.7615 um),所以云霧對紅光的輻射主要是米氏散射。因此,多云潮濕的天氣對米氏散射有很大的影響。

米氏提出的米氏散射理論是基于單色平行光照射下均勻介質(zhì)中單個各向同性介質(zhì)球的麥克斯韋方程邊界條件的嚴格數(shù)學解。在過去的100年里,米氏散射理論得到了很大的發(fā)展,其應用范圍也逐漸擴大。例如將粒子形狀推廣到多層各向同性介質(zhì)球和折射率漸變的各向同性介質(zhì)球;無限長的圓柱粒子。入射光束從寬平行光束擴展到高斯光束和其他可見光束,稱為廣義米氏理論。廣義米氏理論也可以推廣到橢球散射體。

瑞利散射與米氏散射.jpg

瑞利散射:

瑞利散射定律是由英國物理學家瑞利勛爵于1900年發(fā)現(xiàn)的,因此得名。

為了滿足瑞利散射的要求,粒子的直徑必須遠小于入射波的波長,上限通常約為波長的1/10(1-300nm)。此時,散射射光線的強度與入射射光線波長的四次方成反比,也就是說波長越短,散射越強。

此外,散射光的度數(shù)在正向和反向方向上是相同的,但是在垂直于射光線的方向上是最低的。

本次北京藍太陽的形成就是由于這種米氏散射的現(xiàn)象而引起的,因為這次的沙塵非常嚴重(關(guān)于這次沙塵可以關(guān)注北京此次沙塵源于蒙古國南部),這可是火星同款"藍太陽"!由于火星上經(jīng)常沙塵蔽日,所以太陽會呈現(xiàn)藍色。也是就說,我們看到的是火星上才常見的景象,大家在做好沙塵防范的同時,也別忘抬頭看一下這難得一見的景象。

藍太陽什么時候出現(xiàn)過

1965年的春天,北京上空出現(xiàn)了一次特大的沙塵暴,傾刻間天昏地暗,黃沙滾滾,粉末似的黃土簌簌地從空中灑落下來。頓時,人們發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象,太陽忽然失去了耀眼的光芒,變成了藍瑩瑩的,沙塵暴過后才慢慢恢復原狀。

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