你說得對(duì)！幻日現(xiàn)象確實(shí)讓天空變得神奇而夢(mèng)幻，仿佛有多個(gè)太陽同時(shí)出現(xiàn)。它的原理本質(zhì)上并不復(fù)雜，核心在于光的折射和特定形狀的冰晶。讓我們一步步拆解這個(gè)“天空魔術(shù)”：
核心原理：光的折射 + 六邊形冰晶
主角：高空卷云中的冰晶
- 幻日通常出現(xiàn)在高空的卷云或卷層云中，那里的溫度非常低。
- 這些云不是由水滴組成，而是由微小的冰晶構(gòu)成。
- 最關(guān)鍵的是，這些冰晶的形狀是規(guī)則的六棱柱，就像一根非常細(xì)的六邊形鉛筆。
冰晶的姿態(tài)：像盤子一樣飄落
- 當(dāng)這些六棱柱冰晶在空氣中飄落時(shí)，空氣阻力會(huì)讓它們傾向于以特定的方式穩(wěn)定下來。
- 最常見、對(duì)形成幻日最關(guān)鍵的姿態(tài)是：六棱柱的底面（六邊形面）平行于地面，整個(gè)冰晶像小盤子一樣水平漂浮著緩緩下落。
光的折射：關(guān)鍵的一步
- 太陽光照射到這些水平漂浮的六棱柱冰晶上。
- 光線進(jìn)入冰晶時(shí)發(fā)生折射（光線從空氣進(jìn)入冰這個(gè)密度不同的介質(zhì)時(shí)發(fā)生偏折）。
- 光線在冰晶內(nèi)部傳播，然后從另一個(gè)面射出時(shí)再次發(fā)生折射。
特定的角度：22°的偏折
- 對(duì)于水平漂浮的六棱柱冰晶，形成幻日需要光線從一個(gè)特定的側(cè)面進(jìn)入，然后從相鄰的另一個(gè)側(cè)面射出。
- 這種“進(jìn)入-射出”的路徑，會(huì)使光線相對(duì)于原始入射方向發(fā)生大約22°的偏折。
- 這個(gè)22°角是六邊形冰晶幾何形狀決定的固定角度。
多個(gè)“太陽”的出現(xiàn)
- 想象太陽在你正前方（比如地平線上方不高時(shí)）。
- 天空中分布著無數(shù)個(gè)水平漂浮的六棱柱冰晶。
- 只有那些恰好位于能讓光線偏折22°后進(jìn)入你眼睛位置的冰晶，才會(huì)把太陽光“送”到你眼里。
- 這些冰晶位于哪里呢？
- 位于太陽左右兩側(cè)22° 的位置上。
- 并且，由于冰晶是水平漂浮的，它們會(huì)在這個(gè)22°距離上形成一個(gè)水平的光帶，但光帶中最亮的點(diǎn)通常就在太陽左右22°處，看起來就像兩個(gè)明亮的“太陽”。
- 于是，你就在真實(shí)太陽的左右兩側(cè)大約22°的位置，看到了兩個(gè)額外的明亮光斑，這就是幻日。
為什么幻日看起來像太陽？
- 因?yàn)榛萌帐怯纱罅勘д凵涞奶柟饩劢剐纬傻?，它包含了太陽光譜中的各種顏色（雖然通?；旌显谝黄痫@得發(fā)白或略帶彩色）。
- 它非常明亮，亮度甚至可以接近真實(shí)的太陽（尤其是在太陽高度角較低時(shí)）。
補(bǔ)充說明與常見問題
- 顏色： 理想情況下，幻日內(nèi)側(cè)（靠近太陽一側(cè)）偏紅色，外側(cè)偏藍(lán)色。這是因?yàn)椴煌伾墓庹凵渎事杂胁煌ㄉⅲ?，但通常混合在一起看起來是白色或淡黃色。顏色分離在照片中有時(shí)更明顯。
- 22°暈： 幻日常常伴隨著一個(gè)更大的、圍繞太陽的22°光環(huán)的一部分。22°暈也是由六棱柱冰晶折射形成的，但冰晶的取向是隨機(jī)的，光線路徑也不同（通常是從一個(gè)棱柱面進(jìn)入，從底面或另一個(gè)棱柱面射出）?；萌湛梢钥醋魇?2°暈上最亮的兩個(gè)點(diǎn)。
- 太陽高度角： 幻日最明顯、最常見于太陽位于地平線上方較低的時(shí)候（比如日出后或日落前不久）。當(dāng)太陽升得很高時(shí)（比如超過60°），幻日的位置會(huì)逐漸向22°暈靠攏，最終消失或融入22°暈中。
- “多個(gè)太陽”的誤解： 嚴(yán)格來說，幻日不是真正的太陽，而是太陽的虛像。通常只有左右兩個(gè)，但在非常罕見和復(fù)雜的大氣條件下，可能看到更多個(gè)（如反幻日、120°幻日等）。
- 必要條件：
- 高空有卷云或卷層云（富含冰晶）。
- 云中含有大量規(guī)則六棱柱形狀的冰晶。
- 冰晶需要水平漂浮（這是形成清晰幻日的關(guān)鍵姿態(tài)）。
- 太陽高度角不能太高。
總結(jié)
幻日這個(gè)“天空魔術(shù)”的秘訣就在于：高空水平漂浮的六邊形冰晶，像無數(shù)個(gè)小棱鏡，將太陽光精確地折射偏折22°角后，匯聚到觀察者的眼中，在真實(shí)太陽左右兩側(cè)形成兩個(gè)極其明亮的虛像。
下次再看到天空中出現(xiàn)“多個(gè)太陽”的奇觀時(shí)，你就可以自豪地告訴身邊的人：這是幻日，是陽光穿過高空六邊形冰晶折射出來的美麗光斑！記得拍照留念哦！
