反暮光弧,又称金星带,是一种大气光学现象,展现了地球投射在大气层中的阴影。 在黄昏或黎明时分,与太阳相对的方向可见,这条深色光带上方泛着粉红色光芒,生动地证明了地球的球体形状。
暗带对应的是地球投射到大气层上的阴影,而彩色带则是由太阳光被分子和气溶胶后向散射形成的。 反曙暮光弧并不极为罕见;它是一种相对常见的现象,在每次日出或日落时,只要大气条件适宜,就会发生。
要观察这一现象,必须满足以下几个条件:
地球因遮挡阳光而在太空中投射出一个锥形阴影。这个几何阴影延伸约137万公里(相当于地月距离的3.57倍)。地球阴影远远超出月球轨道,这解释了为何月食期间月球能完全沉浸在此阴影中。
反曙暮光弧对应于地球大气低层投射出的这一阴影的可见部分。更准确地说,在地平线上观察到的与太阳相对的暗带,正是阴影本身,此处直射光被地球遮挡。在这片暗区之上,出现了金星带——一条由大气分子和微粒对阳光进行散射与反向散射而形成的粉红色光带。
因此,反暮光弧是地球阴影投射到大气层上界的光学表现。正是地球几何阴影与光扩散现象之间的叠加,创造了暮色中可观测到的景象。
有时,暗光和亮光似乎会向反日点汇聚。这是一种透视效果:实际上,这些光束是平行的,由云层或山脉投下的阴影产生。
| 现象 | 机制 | 颜色 | 规模 |
|---|---|---|---|
| 地球的阴影 | 地球阴影在大气层上的锥形投影 | 蓝至深色 | 地平线上狭窄的光带,反日侧 |
| 金星带 | 太阳光在大气粒子中的瑞利散射和米氏散射 | 粉红色至浅红色 | 在反日点地平线上方10-20° |
| 反暮光射线 | 云影或浮雕投射在大气层上,透视效果 | 明暗对比 | 明显朝向反日点汇聚,覆盖了大片天空。 |
| 反日弧 | 大气冰晶中的反射与折射 | 彩虹色 | 反日点周围的天穹 |
| 环地平弧 | 水平冰晶中的折射 | 明亮的水平彩色弧 | 低垂于天际,有时在傍晚时分可见。 |
| 边界层的暗区 | 低层大气对太阳光的吸收更强 | 深灰色至深蓝色 | 反曙暮光弧下方的水平带 |
| 民用、航海、天文暮光 | 间接日光的逐渐减弱 | 从黄色到深蓝色的色调 | 日落之后或日出之前的时间间隔 |