天空为什么是蓝色的?
先从天空为什么是蓝色的开始说起。太阳光包含红橙黄绿青蓝紫多种颜色光谱,空气中会有许多微小的尘埃、水滴、冰晶等物质。
当太阳光通过空气时太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层,直接射到地面,而波长较短的蓝、紫、靛等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡(瑞利散射),从而使光线散射向四方,使天空呈现出蔚蓝色。
当日落或日出时,太阳几乎在我们视线的正前方或者在地平线以下,此时太阳光在大气中要走相对很长的路程(如下图),我们所看到的直射光中的波长较短蓝光大量都被散射了,只剩下红橙色的光,而如果此时天空正好有云的话,就会出现火烧云/晚霞了。
火烧云/晚霞的形成条件
用一句大白话来解释火烧云/晚霞形成的原因就是
太阳光照亮云底
如此看来,形成火烧云/晚霞的两个必要条件就有了
- 阳光
- 云
再引申一下,很自然的就可以得到,要有良好的光照条件,必须有足够的通透度,比如在雾霾、沙城暴这些恶劣空气环境下,显然不可能有火烧云/晚霞现象,因此必要条件可以变为 3 个
- 阳光
- 通透度
- 云
什么样的云可以形成火烧云/晚霞?
火烧云/晚霞的壮丽程度完全跟云彩相关,一旦云彩本身的纹理、结构足够的丰富多样,那么形成的火烧云/晚霞也就越壮观。那么哪些云适合形成火烧云/晚霞?我们先来看云的种类。
通过火烧云/晚霞的形成原理(照亮云底)可以知道,低于 2000 米以下的云基本无法形成火烧云/晚霞,比如在日落前观测到天空只有大朵大朵的积云,那基本上是烧不起来了。
实际上火烧云的主力是中/高云族(3000米以上的云),比如高积云、卷云、卷积云,当然还有积雨云,如果日落时分恰巧有一朵巨大的积雨云路过,那赶紧找机位去吧,说不定就能拍到传说级别的火烧云/晚霞。
阳光能顺利穿透过来吗?
以观测日落时的火烧云/晚霞为例,阳光能顺利穿透过来,还需要知道西边的云层或者空气会不会阻挡日光,那么西边是多西呢?我们做个简单的计算
已知地球的半径 r = 6371 KM,假设太阳刚刚落下地平线时,头顶的云底高度为 4KM(即 A 点位置),根据勾股定理可计算出 AB = 225KM,以 OA 为半径画一个同心圆,与 AB 光线的交点即可得到 C 点,易知 AC = 2 AB= 450 KM。因此距离 A 点以西 450 KM 处要无云遮挡且空气状况良好,如果是日出的话则是同理往东。
那么怎么看那么远之外的云层状况呢?可以看卫星云图,https://worldview.earthdata.nasa.gov, 也可以下载 App windy 查看。如果这些都不会看,那么还有个最笨的办法,就是太阳将要下山之前,目视西方,看西方是否通透,不过这个就做不到提前预测了。
如何判断云的种类及高度?
其实云的种类和高度还蛮好判断的,如果实在不会的话,可以在微信上搜索小程序这是什么云(在云间出品,划重点),拍照就能识别出云的种类及典型高度了,
干净的空气
火烧云/晚霞的壮丽程度另一个相关因素就是空气的洁净度。通过常年的观察可以发现,夏季暴雨后的傍晚总是会出现异常绚烂的火烧云/晚霞,这个除了暴雨过后的云群纹理、结构丰富之外,还跟雨后干净的空气有关。
这里也有个笨办法,就是不管什么天,假如夏季傍晚下了一场大暴雨之后又放晴了, 那么你都可以提前出发找位置,晚霞可期。
多等 15 分钟
现在查看当地的日落时间已经很方便了,手机自带的天气 App 就能看到日落时间。很多捕捉晚霞/火烧云的菜鸟会在日落时刻就急急忙忙的收摊回家了,殊不知,顶级火烧云往往会在日落后的 5~ 15 分钟之后开始,而且一旦烧起来那更是布满天空(为什么往往会在 5~15 分钟之后?留个小问题)
别光顾着西边,也留意下东边的云彩
有时候日落的时候会发现西边或者头顶几乎没有云,这个时候别气馁,多留意下东边的云彩,说不定会有些金顶火烧云出现,而这种云往往又是在日落之前发生,日落之后就灭掉了(这又是为什么?)
天有不测风云
除了以上三个条件外,还需要注意的一点就是傍晚时分的风,如果风大的话,云都吹跑了自然也就没有火烧云了。