山东阳谷为何出现倒彩虹？

彩虹开口向上，持续15分钟———

彩虹都是弯弯的，方向朝下，但是，10月4日，山东省阳谷县上空正西方向出现一个下半月形彩虹，持续时间达15分钟，吸引了众多行人驻足观看。为什么会出现倒彩虹？专家对此奇怪现象是怎么解释的？

山东省阳谷县在持续20多天阴雨天气后出现了一个下半月形彩虹

10月4日，山东省阳谷县在持续20多天阴雨天气后，迎来了第一个晴天，下午16时许，天空的正西方向出现一个下半月形彩虹，持续时间达15分钟，吸引了众多行人驻足观看。

根据物理学常识，彩虹都是弯弯的，方向朝下。山东省阳谷县为什么会出现倒彩虹现象呢？带着问题，本报记者采访了中国科学院物理研究所光学重点实验室的翁羽翔研究员。

彩虹出现的原因是天空中的水蒸气在重力作用下类似于一个巨大的三棱镜

翁羽翔研究员首先从物理学的角度解释了彩虹产生的原因：彩虹是气象中的一种光学现象。在夏季下雷阵雨之后，由于空气潮湿，天空中的水蒸气在重力作用下形成距地面高度越低，密度越大的纵向密度梯度，类似于一个巨大的三棱镜。

“这时阳光从上方入射到由水蒸密度差构成的“三棱镜” 的顶部，发生光的折射，白色的太阳光被三棱镜折射形成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光在空间的有序排列，由于蓝光的折射率比红光大，我们看到的是红光在上方，蓝光在下方的彩虹。”翁羽翔研究员解释说。

空气里水滴的大小，决定了彩虹色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大，彩虹就鲜艳而且窄；反之，水滴小，彩虹颜色就淡而且宽。

彩虹的出现与当时天气变化相联系，一般我们从彩虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现彩虹时，本地是不大容易下雨的，而西方出现彩虹时，本地下雨的可能性却很大。

据翁羽翔研究员介绍，当观察者看到彩虹时，它的位置必定是在太阳的相反方向。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，亦可以人工制造彩虹。这时看到的彩虹是折射光。

“由于重力的原因，空气中的水滴的密度分布是上面小，下面大，所以，就形成了一个正放的三棱镜。它形成的彩虹的方向就是朝下的。但是，如果把三棱镜倒过来，我们看到的就是倒彩虹。”

倒彩虹出现的原因是因为阳光自下而上地照射在“倒三棱镜”上

据翁羽翔研究员解释，在春秋季节，冷空气活动频繁，空气的温差较大，高空的气温较低，空气中的水蒸气在高空与冷空气相遇会出现结冰现象。使得水蒸气的密度呈现倒置分布，即高处的密度反而比低处的密度大，出现了“倒三棱镜”的现象。

“山东省阳谷县的下半月形彩虹出现在下午16时左右，太阳已靠近地平线，阳光自下而上地照射在‘倒三棱镜’上，便出现了和正常彩虹倒过来的现象。”翁羽翔研究员介绍说，“这时看到的色彩应该是色散后的散射光，比透过的折射光要弱，也就是说倒置彩虹要比一般的彩虹要暗一些。”