holnap, Szent Patrik napja lévén, úgy gondoltam, hogy érdekes lenne a mai nap egyik népszerű mítoszán elmélkedni egy gyönyörű légköri jelenségről: a szivárványról.
a legenda szerint minden szivárvány végén egy kobold ül, amely nem több, mint 2 láb magas. A koboldok állítólag minden idejüket elfoglaltan cipőkészítéssel töltik, és a legenda szerint, ha elég sokáig rajta tudod tartani a tekinteted, akkor kénytelenek lesznek felfedni az aranyedényük hollétét. Az a gondolat, hogy egy fazék arany található a szivárvány végén, valahol a régi Európából származik.
több mint 30 éves meteorológus karrierem során sok szivárványt láttam, de még nem találtam koboldokat … vagy egy fazék aranyat, ami azt illeti. De a színes látvány önmagában minden bizonnyal sok hasonló legendát és anekdotát generált a generációk során.
a Biblia szerint a szivárvány annak a jele, hogy Isten megígérte az emberiségnek, hogy soha többé nem árasztja el a Földet. Valójában a szivárványok gyakran jelzik, hogy az eső elmúlt. Általában napos lesz, amikor szivárványt lát, de az esőfelhők (általában cumulonimbus ) csak egy rövid távolságra lesznek.
a szivárvány megtekintéséhez két összetevőre van szükség: napfényre és esőcseppekre.
Vízprizma
a napfény színek keveréke. Amikor áthalad egy üvegprizmán, a fény egy része jobban meghajlik vagy megtörik, mint más részek. A prizmát elhagyó fény egy folytonos színsávba terjed, amelyet spektrumnak neveznek. A színek a legkevésbé hajlított pirostól a narancssárgán, sárgán, zölden és kéken át egészen az ibolyáig terjednek, amely a leginkább hajlított.
és ahogy a prizmán áthaladó napfény meghajlik, úgy halad át a napfény a vízcseppeken is. Ez légköri napspektrumot hoz létre az égen, hogy mindenki láthassa: szivárvány.
a szivárvány egyszerűen kör alakú vagy majdnem kör alakú színes ívek csoportja, amelyek hatalmas ívként jelennek meg az égen. Az esőcseppek úgy viselkednek, mint a miniatűr prizmák, megtörve vagy megtörve a napfényt különböző színekre, valamint tükrözve azt a spektrum előállításához.
a szivárványokat gyakran látják eső után. Akkor jönnek, amikor a napfény áttöri az esőfelhőket.
kerti tömlővel mesterséges szivárványt hozhat létre magának. Egyszerűen álljon háttal a napnak, és állítsa be a tömlőt egy finom permetre. Szivárványok is láthatók a vízesés permetezése ellen.
egyetlen vagy elsődleges szivárványnak az íj külső vagy felső részén piros, belül pedig Kék van. Általában az ív sugara megegyezik a látható ég körülbelül egynegyedével, vagy 42 fokkal a piroshoz képest. Ha záporok vannak a közelben, egyszerűen nézzen az égnek a nappal szemben lévő részébe 42 fokos szögben az árnyékától; ha van szivárvány, akkor ott lesz.
az elsődleges íjat a cseppek felső részébe belépő fény okozza, amely egy belső visszaverődés után távozik, tehát ez az íj mindig világosabb, mint a másodlagos íj, ahol a napfény kétszer tükröződik az esőcseppekben.
néha másodlagos íj képződik az elsődlegesen kívül. Halványabb lesz, a színek megfordulnak: belül piros, kívül ibolya. A másodlagos szivárvány 51 fokos szögben alakul ki az árnyéktól; mindig halványabb és általában gyorsabban eltűnik, mint az elsődleges.
a két íj közötti terület viszonylag sötétnek tűnik, mivel teljesen hiányzik mind az egyszer, mind a kétszer visszaverődő sugarak.
még egy harmadik vagy harmadlagos szivárványra is van bizonyíték, amelyet ritkán láttak, és néhány megfigyelő arról is beszámolt, hogy négyszeres szivárványokat látott, amelyekben a homályos legkülső ív hullámzó és lüktető megjelenésű volt.
Snell vagy Descartes?
teljes bizonyossággal nem tudjuk pontosan megmondani, hogy ki volt az első, aki helyes magyarázatot adott arra, hogy mi okozza a szivárványokat, bár általában a francia Ren 6g Descartes (1596-1650), egy filozófus és író, aki 1637-ben híres művének, a “diskurzus a módszerről” függelékében formális és szisztematikus vitát írt a témáról.
Descartes állítólag pontos számítást végzett a fénysugarak különböző pontjain egy üveggömbön keresztül (esőcsepp szimulálása), ezáltal meghatározva a fénytörési szögeket; ez volt a megoldás egy matematikai problémára, amely két évezreden át elkerülte a tudósokat, és kulcs volt a szivárvány jelenségének magyarázatához.
de vegye figyelembe, hogy azt mondtam, hogy Descartes “állítólag” elvégezte ezt a számítást. Mint kiderült, Willebrord Snell Holland csillagász és matematikus 16 évvel Descartes disszertációja előtt fedezte fel a fénytörés matematikai törvényét. Snell azonban nem tette közzé megállapításait, és 1626-ban meghalt. Aztán, mintegy 80 évvel később, miután Snell jegyzeteit felfedezték, vita alakult ki, amikor egyesek azzal vádolták Descartes-t, hogy valahogy látta Snell kéziratát, és saját magának vette a megállapításait.
a végeredmény az volt, hogy Nyugaton, különösen az angol nyelvű országokban, a fénytörés törvénye Snell-törvényként vált ismertté, míg Franciaországban Descartes-törvényként emlegetik.
tehát, bár Descartes megmagyarázhatta, mi a szivárvány, valójában nem tudta volna megtenni a fénytörés számításai nélkül. De hogy ő vagy Snell teljes mértékben jóváírható-e a magyarázat ezen részében, soha nem tudhatjuk.
hol és mikor kell keresni
a tengerészek régóta tudják, hogy a szivárványok felhasználhatók az időjárás előrejelzésére. Általánosságban elmondható, hogy a záporok és zivatarok nyugatról keletre mozognak, így igazolva a régi mondást:
szivárvány reggel, tengerész figyelmeztetés; szivárvány éjszaka, tengerész öröme
reggel a nap keleten van; a szivárvány megtekintéséhez nyugat felé kell néznie, ahol esik. Mivel a zuhanyos időjárás általában nyugatról származik, vegye figyelembe a reggeli szivárványt. Éjszaka (Nos, valójában inkább késő délután, de a “délután” nem rímel az “örömre”) a nap a nyugati égbolton van; miután egy zuhany vagy zivatar már elhaladt melletted, általában kelet felé vonul vissza, ahol látni fogja a szivárványát.
és mivel a záporok gyakoribbak késő délután, mint kora reggel, a késő délutáni szivárvány észlelések sokkal gyakoribbak, mint reggel, és ez az oka annak, hogy a szivárvány megjelenése általában a javuló időjárás kezdetével jár.
ha a nap lenyugszik vagy felkel, egy teljes fél íj látható. Ha a nap történetesen 42 fokkal vagy annál magasabb a horizont felett, akkor nem fog látni szivárványt, mert az a horizont alatt lenne.
a karnyújtásnyira tartott összeszorított öklöd nagyjából 10 fokkal egyenlő; tehát ha a nap körülbelül “négy ököllel” van a horizont felett, akkor nem fogsz szivárványt látni.
a szivárvány észlelésének egyetlen lehetősége abban az időben repülőgépről vagy egy magas hegy csúcsáról lenne. Egy repülőgép nyújtaná a legjobb lehetőséget a teljes 360 fokos szivárvány látványára, amely a földre vetül, de ez egy olyan látvány, amelyet csak kevesen élveztek.
Egyéb szivárványok
egy másik típusú íj piros színű, vagy piros és zöld színű, elsődleges és másodlagos íjakkal jelenhet meg. Időnként több színsáv is látható az elsődleges szivárványon belül. Ezeket az extra sávokat számfeletti szivárványoknak nevezik, és 1803-ban Thomas Young brit tudós elmagyarázta őket, amikor rájött, hogy a fény hullámokból áll. Ezek a fény diffrakciójának (elhajlásának) köszönhetők.
mint láttuk, a legtöbb szivárványt a napfény okozza, és nappal látható, de alkalmanként jutalmazhatunk egy teljes vagy majdnem telihold által okozott holdfény pillantásával. A Moonbows-t leggyakrabban a trópusi szigetek körül látják, például a Karib-térségben, ahol a lokalizált záporok egész éjszaka fennmaradhatnak. A legtöbb ember fehérnek tartja őket, de Robert Greenler, aki jól ismert az optikai jelenségekről szóló népszerű előadásairól, azt gyanítja, hogy ez fiziológiai tényező. Alacsony megvilágítási szinten rámutat, hogy a szem elveszíti színérzékenységét, így egy szabványos többrétegű íj fehérnek tűnik. Valóban, a moonbows fotói valóban színeket mutatnak, de a fotós számára fehérnek tűnt.
végül, fontolja meg ezt a kis (arany?) aranyrög: nincs két személy, bár lehet, hogy egymás mellett állnak, soha nem látja ugyanazt a szivárványt. Miért? Nos, mivel az esőcseppek állandóan mozgásban vannak, így a megjelenése mindig változik, és az íj egy kör íve, amelynek középpontja a naptól a megfigyelő szeméig terjedő vonalon van. Mivel két ember szeme nem foglalhatja el egyszerre ugyanazt a helyet az űrben, minden megfigyelő más szivárványt lát.
tehát ne feledje: minden alkalommal, amikor szivárványt lát, egyedülálló a maga látványos módján!
- dicsőséges szivárvány az Antarktisz felett
- miért nem érjük el a szivárvány végét?
- képgaléria: a felhők olvasása