朝霞是日出前后(太阳高度角低于18°时),太阳光穿过大气层,经过空气分子、水汽及尘埃等杂质散射后,在东方天空或云层上呈现的彩色光象(如红、橙、黄等暖色调)。它是自然界中常见的光学现象,也是天气变化的直观信号。
朝霞的核心特征
1. 时间特征:日出前后的“黄金时段”
朝霞通常出现在日出前30分钟至日出后1小时内(具体时间随季节变化,夏季更早、冬季稍晚)。此时太阳光线以低角度斜射,穿过大气层的路径最长,为散射提供了充足条件。
2. 颜色特征:暖色调为主的渐变组合
朝霞的颜色以红、橙、黄为核心,常带有紫、蓝、绿等过渡色(如“金红”“橙黄”“紫霞”)。颜色的饱和度与大气中杂质含量相关:杂质越多(如水汽、尘埃),颜色越鲜艳;反之则偏淡。例如,高原地区的朝霞因空气洁净,颜色更纯净;城市周边的朝霞可能因污染物而偏灰。
3. 形成条件:气象与环境的协同作用
水汽与杂质:大气中充足的水汽(如雷雨后)和悬浮微粒(如尘埃、花粉)是朝霞形成的关键。这些杂质作为“散射介质”,能增强光线的散射效果,使色彩更浓烈。
云层结构:中低空的层积云、淡积云(高度约23千米)是朝霞的“载体”。这些云层云体均匀、厚度适中,能有效反射和散射阳光,形成绚丽的云霞。
大气稳定:稳定的大气环境(如高压系统控制)能保持云层的持续存在,避免强风或对流活动破坏朝霞的完整性。
4. 光学原理:瑞利散射的“波长选择”
朝霞的颜色差异源于瑞利散射定律:太阳光中波长较短的蓝、紫光(约400450纳米)易被大气分子散射,而波长较长的红、橙光(约600700纳米)透射能力强。日出时,太阳光穿过大气层的路径比正午长约3倍,蓝紫光几乎被完全散射,剩余的红橙光主导了天空颜色。
5. 天气指示:短期天气变化的“预警器”
民间谚语“早霞不出门,晚霞行千里”了朝霞的天气意义:若早晨出现暗红色、紫色或大面积浓厚的朝霞,通常预示西方有降雨云系正在靠近,未来13天内可能迎来降雨;若朝霞颜色较浅(如淡粉色、浅橙色)且云层稀薄,则可能预示天气转晴。