夏天的午后，天气闷热，乌云密布，雷电交加，下起瓢 泼大雨来。不久，雨过天晴，太阳在西边露脸，而在东边蔚 蓝色的天空里，常常会出现一条半圆形的彩练，这就是虹。 美丽的彩虹是人们常见到的大气中的光象，它浓妆淡抹， 色泽调配得如此和谐秀丽，把天空点缀得瑰丽缤纷。古代人 没法解释它，于是编造出许多神话，说它是光明神古沙赫的 宝弓，是欢乐女神的笑容…… 身边的地理学 251 虹的出现，表明空所中含有大量水滴，这同天气变化有 一定的联系。 天空中，有时会出现两条彩虹。第一条是主虹，色彩鲜 艳，紫色在里，红色在外；第二条是副虹（又叫霓），虹色较 淡，红色在里，紫色在外。 1948 年 9 月 24 日下午 6 时左右，在列宁格勒涅瓦河上 空，人们曾经看到天空中同时出现四条美丽的彩虹。这是一 幅多么灿烂的景色啊！开始时，天空中有一片乌云，从海面 突然吹来了充满水滴的风。一瞬间，乌云间出现了太阳，天 空中顿时架起一条长虹。同时，在它不远的上方，又形成了 一条色彩排列相反的虹，这是太阳光照射在涅瓦河上反射形 成的。几分钟后，在主虹的内侧又出现了一条细狭的虹，以 后又出现了第四条虹。它们的宽度相等于主虹的 1/4，色彩 也较淡，只有深红色带才较鲜艳。四条长虹在天空中出现的 时间，约 15 分~20 分。 为什么会出现彩虹万丈的奇景呢？ 17 世纪初，有个叫多密尼斯的学者，企图用科学的原理 来解释虹形成的原因，结果他被说成时是宣传异教邪说，遭 到迫害，被逐出教会，还判处了死刑。 我国古代科学家沈括对虹有过科学的解释：“虹，雨中日 影也，日照雨即有之。” 300 多年前，捷克科学家把玻璃磨成三角柱体，让阳光 从关闭的百叶窗缝隙里透过，并把三棱镜放在阳光透过的地 方，结果在对面墙上，出现一条彩色光带、红、橙、黄、绿、 蓝靛、紫七种光色依次排列，同虹的光带一个样。 252 身边的地理学 英国科学家牛顿研究光的性质好多年，做过多次实验， 回答了三棱镜如何能够把白光分散成各色光线的问题。太阳 透过三棱镜时，就改变原来的直线方向，变成折射。紫光折 射程度最大，红光最小，就这样把白光分解成七种颜色的光 带。 虹是大气中的一种光象，如果大气很干燥，或者天空中 只有微小的水滴，就不会形成虹。虹是光线以一定角度照在 水滴上所发生的折射、分光、内反射、再折射等造成的，雨 后空气中布满小水滴，这是一种天然的棱镜，阳光透过水滴 时，由于折射的关系，被分解成为七色光。如果太阳角度适 当，就能看到那美丽的弧形彩带了。 人们总是站在地面上，只能见到半个虹。如果坐了飞机， 飞到虹的上面俯视下来，就可以看到整个圆形的虹。当太阳 近地平线的时候，见到半个虹。太阳越高，虹头就越低。如 果太阳高出地平线 42°以上，一般就看不到虹了。中午，由 于太阳高度角大，所以见不到虹。 虹的宽度和色彩，同雨滴大小有关。雨滴越大，虹带越 狭窄，色彩愈鲜明；反之，雨滴越小，虹带越宽，色彩越暗 淡，雨滴过小，就不可能出现虹。
天空中的两条彩虹，是由于太阳光透过空中水滴，发生 二次折射和反射的缘故。而四条虹的同时出现，那是虹在河 湖的反光作用下形成的反光虹。水滴越大，光线在水滴内部 折射分光越清楚，彩色越鲜明；水滴少，正好相反。水滴的 直径小于 0.06 毫米时，虹就呈现出一条白色的光带。 彩虹可以预示天气的变化哩。天气谚语说：“东虹日出西 身边的地理学 253 虹雨”，“早虹雨滴滴，晚虹晒破脸”，“东虹轰隆西虹雨，起 了雨虹发大水”，“西虹连雨东虹晒，南晒北虹遭水灾”。虹总 是出现在太阳对面的天空里的，就是说，早晨西方有虹，是 雨的征兆；傍晚东方有虹，预兆天晴。原来，温带地区是西 风盛行的地带，如果云从西面移来，饱含水滴，东升的太阳 光照在上面，就出现了西虹，预示就要下雨了；如果大雨已 过，东边天空中的水滴较多，西沉的太阳光照在上面，就出 现了东虹，说明天将转晴。但是，当台风自东向西移动时， 晴雨的变化刚好相反。 至于北虹南虹，只有中午才能有。低纬度地区，太阳差 不多全年在天顶，不会出现南虹北虹。纬度 40°以上的地区， 冬季太阳偏南，太阳高度在 42°以下，这时候北边天空中如 有雨，就可能出现北虹。也就是说，北虹同样是降雨的征兆。 在夜间下阵雨的前后，月亮对着的一边，也会出现虹。 色带的排列同白昼的虹一样，但是淡薄而透明。不久前，在 美国约克郡斯普敦城，一个明月如盘、月色溶溶的夜晚，天 空中突然出现了一道彩虹，不少人见了惊慌失措，纷纷传说 月夜彩虹是外星人发来的光信号，预示他们即将乘“飞碟” 光临地球。 其实，这只是一种罕见的然而又早为科学家所了解的大 气现象——月虹，它和人们平时见到的虹一样，也是由光在 大气中的水滴上经折射和反射形成的，只不过它不是太阳光 而是月光。夜空中的彩虹发生在满月的月亮，当时大气中饱 含着海风送来的大量水汽，于是出现了这罕见的月虹。
