出现幻日的原理是什么？

Question

11月4日10时30分许，内蒙古通辽市科左后旗甘旗卡镇上空出现了“三个太阳”。

Answer 1

幻日（sun dogs）是大气的一种光学现象。在天空出现的半透明薄云里面，有许多漂浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中。当太阳光射在这一根根六角形冰柱上，就会发生非常规律的折射现象。

2020年1月12日，内蒙古呼伦贝尔市也出现了幻日景象。2月9日，青海玉树上空出现了幻日现象。2月14日，内蒙古达茂旗、四子王旗、镶黄旗、苏尼特右旗均出现幻日奇观。

Answer 2

原理其实也很简单，地球的天空被浓厚的大气给包围住，其中就有不少的水蒸气和小冰晶，在一定的条件下，可以变成非常小的冰柱或者片状雨滴或水汽，从空中开始往下落受到日光的照射而产生折射就形成了所谓的幻日，实际上只有中间才是真正的太阳，因为阳光是七彩色的，所以根据角度的不同也会出现不一样的颜色光环，这个光环叫晕，也就是我们比较熟悉的日晕。
幻日现象的必备条件：
　　1.幻日一般都是出现在早晨或者傍晚，正午因为阳光直射不满足折射的条件，即使是有幻日出现也会因为太强烈观看不到幻日；

　　2.卷层云的出现非常重要，这样才有机会形成冰晶，并且云层要薄，透光率要好，这样才能把阳光折射出来；

　　3.太阳与冰晶还有观察者三者之间的角度要刚刚好，因为稍微有一点点的偏差都会错过这个奇特的光学现象。

Answer 3

幻日是一种自然界的光学现象。在地球上的天空被浓厚的大气包围，其中也有水蒸汽和小冰晶。它们在一定的条件下，可变成非常小的柱状或片状的雨滴或水汽，从高空徐徐下降，因受日(月)光的照射而产生折射，就形成了幻日，实际上只有中间的太阳才是真正的太阳。因日光是由七种色光组成；由于不同色光的折射率不同(红光的波长最长，折射率最小，紫光的波长最短，折射率最大，这种折射率随波长变化的现象叫色散)，被柱状或汽状的雨滴或冰片折射后，偏转的角度也不同，这样形成的内红外紫的彩色光环，叫晕。在冬天，当高空的水滴凝结成细小的六棱形冰柱时，如果太阳光从侧面进入冰柱，而且能满足最小偏向角的条件，在内、外晕之间，靠近太阳两旁，与当地太阳同一高度的地方就容易出现“幻日”。出现幻日的多少、暗明、大小随着高空小冰柱的分布情况而异。
出现“幻日”现象需要满足非常严苛的条件。首先要有卷层云，有云才会形成冰晶；其次云层要薄，透光率要好，这样才能把太阳光折射出来；还有很重要的一点，就是太阳与冰晶以及观察者之间的角度要正好，稍微偏一点就看不到。因此，“幻日”这种大气光学现象极为罕见。环天顶弧，也叫幻日弧光，是一种彩虹倒挂在天上且颜色方向与正常的彩虹是相反的天文现象。其形成条件是天空晴朗，云层非常少，同时阳光还得以一定的角度照射在距离地面6100米-7625米的云层中的细小的冰晶上发生折射。同时，云层中的冰晶表面一定得是平整的，且颗粒比盐粒还要小。

Answer 4

幻日是大气的一种光学现象。在天空出现的半透明薄云里面，有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中。当太阳光射在这一根根六角形冰柱上，就会发生非常规律的折射现象。在非常寒冷、出现卷云的高空，分布着大量微小的六角冰晶。当这许多的冰晶在朝阳或夕阳附近时，它们会像三棱镜一样，使太阳光发生折射，形成环绕太阳的 “日晕”。冰晶在下沉时，会整齐地竖直排列起来，从而使太阳光沿水平方向朝左右折射约22°，从冰柱出来的三路光线射到人的眼睛中，中间那路太阳光线，是由中间位置的太阳直接射来的，是真正的太阳;旁边两条光线，是太阳光经过六角形晶柱折射而来的。这样，在人们的眼中，在中间真太阳的两边就出现了另外两个太阳，它们实际上是太阳的虚像。出现“幻日”现象需要满足非常严苛的条件。首先要有卷层云，有云才会形成冰晶;其次云层要薄，透光率要好，这样才能把太阳光折射出来;还有很重要的一点，就是太阳与冰晶以及观察者之间的角度要正好，稍微偏一点就看不到。因此，“幻日”这种大气光学现象极为罕见。“幻日”现象持续的时间一般不会太长，短则几分钟，长则几十分钟。因为空中的云移动较快，云一走，下一块云覆盖了出现“幻日”的地方，就看不到了。由于幻日是因为天空中规则的六角形冰晶体折射阳光造成的，需要稳定的大气层、适量的云、大量的水汽、冰晶形成角度等条件。所以只有同时具备了风雪、薄云、和零下三十度以下气温的条件，才能出现这种阳光折射的大气层现象。

Answer 5

幻日是一种自然界的光学现象。在地球上的天空被浓厚的大气包围，其中也有水蒸汽和小冰晶。它们在一定的条件下，可变成非常小的柱状或片状的雨滴或水汽，从高空徐徐下降，因受日(月)光的照射而产生折射，就形成了幻日，实际上只有中间的太阳才是真正的太阳。因日光是由七种色光组成;由于不同色光的折射率不同(红光的波长最长，折射率最小，紫光的波长最短，折射率最大，这种折射率随波长变化的现象叫色散)，被柱状或汽状的雨滴或冰片折射后，偏转的角度也不同，这样形成的内红外紫的彩色光环，叫晕。
　　在冬天，当高空的水滴凝结成细小的六棱形冰柱时，如果太阳光从侧面进入冰柱，而且能满足最小偏向角的条件，在内、外晕之间，靠近太阳两旁，与当地太阳同一高度的地方就容易出现“幻日”。出现幻日的多少、暗明、大小随着高空小冰柱的分布情况而异。
　　出现“幻日”现象需要满足非常严苛的条件。首先要有卷层云，有云才会形成冰晶;其次云层要薄，透光率要好，这样才能把太阳光折射出来;还有很重要的一点，就是太阳与冰晶以及观察者之间的角度要正好，稍微偏一点就看不到。因此，“幻日”这种大气光学现象极为罕见。
　　环天顶弧，也叫幻日弧光，是一种彩虹倒挂在天上且颜色方向与正常的彩虹是相反的天文现象。其形成条件是天空晴朗，云层非常少，同时阳光还得以一定的角度照射在距离地面6100米-7625米的云层中的细小的冰晶上发生折射。同时，云层中的冰晶表面一定得是平整的,且颗粒比盐粒还要小。