彩虹形成之谜
在夏秋季节里,倾盆大雨过后,天边便会出现一条绚丽多姿的长虹,它像一座灿烂的半拱形彩桥,飞架在天边的地平线上方,形成天空中一道亮丽的风景线,令人陶醉。
1624年,意大利学者多明尼斯主教,第二个用自然科学的原理解释了虹的形成原因。但由于当时社会的落后和愚昧,竟把多明尼斯主教逐出教会,判处死刑,并把他的著作和罪犯尸体一起焚烧掉。后来法国科学家笛卡儿在水池旁边,看到了水池上面含有大量水滴的空中人造虹,他便用装有水的玻璃球进行了实验,并在1637年发表了介绍虹的形成原因的文章,他在文章中阐述:“虹是由于太阳射入空中的水滴反射和折射的结果。”但他还不清楚虹的颜色是如何形成的。直到17世纪60年代,牛顿发现太阳光通过三棱镜的色散现象后,虹的秘密才被揭开了。
虹是一种自然的天气现象。在盛夏和初秋季节里,下雨前后,当空气里还飘浮着许多小水滴时,太阳光照射到这些小水滴上,由于发生折射作用,就使得太阳光线扩散开来,使之重新成为七种颜色;再经过地面的反射作用,就形成了由外向内、排列顺序为赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫的瑰丽多彩的光弧,这便是虹。虹的颜色和宽度取决于水滴大小,空中的水滴越大,虹的颜色越绚丽,虹带越宽;反之亦然。虹的出现,和当地的未来天气变化有着密切关系,我国劳动人民在生活实践中总结的“东虹日头西虹雨”的天气谚语,是有科学依据的。我们居住在温带地区,高空的气流是有规律地自西向东移动的,因此,未来的阴晴风雨的天气变化,是和西方气流的性质有着密切关系的。所谓的“东虹日头”,是指傍晚东方出现虹时,表明第二天是晴天,因为东虹表明东方空气中的水滴很多,湿度很大,但雨区将继续向东发展,不会经过本地区,所以当地不会下雨。而与此相应的西方,空气干燥,将向本地移来,因此当地的第二天将是晴天。“西虹雨”的意思,是指早晨在西方出现了虹,预示不久将出现阴雨天气。因为西方空中含有大量的水滴,这些水滴将向东发展,移向本区。再加上本地随着太阳的升高,低空的水汽继续蒸发不断上升到高空,与高空的水滴相遇,使高空中的水滴不断扩大增多,自然就会形成阴雨天气。