1985年1月3日11時左右,在黑龍江省綏化市的上空,出現了壹個大氣光象中的奇景——“五個太陽”。這壹天,綏化市被壹層絹紗似的薄雲籠罩著,將近11時許,天空中出現了奇景:太陽光盤呈火紅色。邊緣為金黃色,光輝燦爛,奪目耀眼;太陽周圍有壹個46°暈和壹個時隱時現的22°暈;太陽兩側各有兩“小太陽”,壹個白色大半圓光環把四個“小太陽”和太陽貫穿起來,四個“小太陽”非常明亮,閃爍著彩色的光輝,就像壹條項鏈上的幾顆寶珠。在22°和46°暈的北部,還各有壹個與它相切的、凸向太陽的色彩繽紛的彩弧,兩弧都為內藍外紅,光輝耀眼。
為何天空會出現“五個太陽”呢?原來,壹個是真太陽,其余四個是假太陽,氣象上稱為“假日”。假日是太陽光通過不同形態的冰晶所形成的光亮點。這種光亮點往往對稱地出現,有時可多達七八個。由於形成幾個假日時對光線進出冰晶的位置和冰晶的形態要求比較嚴格,所以假日現象比較罕見,多假日的情況就更為罕見了。各種假日形成的光路和冰晶形狀的關系也十分復雜。
1933年9月13日,美國學者查貝爾在美國西海岸較高緯度的地方觀看日落時,拍攝到壹組珍奇的照片:壹輪又紅又大的太陽慢慢西沈,開始由圓形變成橢圓形,接著又由橢圓形變成了饅頭形,上圓下平。漸漸,太陽的上半部分也被削平了,最後出現了有棱的四個角,變成了壹個罕見的方形太陽。這組照片,引起了人們極大興趣。半個世紀以來,壹直被作為珍貴資料引用。
這種“方形太陽”是由於太陽光通過上下密度不同的大氣層時,光線發生折射、反射等原因造成的。在極地和高緯度地區。陸地和海面溫度常常很低,近地層的空氣溫度低於高層的空氣溫度,這樣就出現了“大氣逆溫”現象。靠近地面或海面的空氣密度大,而愈向上密度愈小,當靠近地面或海面的太陽光,從這種低空大氣中通過時,就發生折射。這種折射隨著太陽的下沈明顯地發生光線向地球壹側彎曲,所以太陽下部分光線就偏折得特別厲害,使它下邊就像刀子削過那樣平直,成為壹條平行於地平線的直線。隨著太陽逐漸下沈,它的上半部分也逐漸發生光的偏折,到達壹定高度時,太陽的上下邊緣都被折射成為直線形,形成了奇妙的“方形太陽”。“方形太陽”必須在極地和高緯度地區的無風、無雲空氣中,沒有冰晶霧等嚴格的天氣條件下才能產生,因此比較罕見。
1979年7月20日的黃昏,壹艘波蘭帆船“晨星號”,從舊金山經赤道駛過波利尼西亞,進入薩摩亞以西的海域時,突然壹道耀眼的像綠寶石發出的鮮艷奪目的綠色光芒,在壹名舵手眼前閃過,他激動地呼喊起來:“快來看哪!在那邊,太陽發出綠光!”可是,當人們順著他所指的方向望去時,只見落日的余輝和往常壹樣,哪有什麽綠光?
然而,太陽綠光的出現確實是可能的,只不過時間短暫而已。在埃及和亞得裏亞海沿岸,幾乎每天日出和日落時都可以看到綠光。壹般在黃昏時,只要地平線明晰而清澈,海面上又沒有雲彩,就壹定會出現綠光。據說,在埃及金字塔裏發現的6000年前的圖畫,畫的就是光芒四射噴著綠光的太陽。
綠色陽光也是太陽和大氣層為我們玩的“魔術”。我們通常看到的太陽光,是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種單色光組成的。而大氣中由於上、下層的密度分布不均,空氣越往高空越稀薄,所以就像壹個棱角朝上的“氣體三棱鏡”。當太陽光線穿過時,光線就折射而發生色散,分解成七種單色光。不過這種折射引起的色散,只有當太陽高度角很低,即太陽靠近地平線,太陽光幾乎呈水平方向穿過非常厚的大氣層時,才最明顯。這時,太陽光被分解成七種顏色的單色光。因紅光波長最長,折射角最小,所以隨著落日,紅光最先沒入地平線以下;隨後橙光、黃光也消失在地平線下,而此時地平線上還留下綠光、青光、藍光和紫光。由於青光、藍光和紫光的波長比較短,在穿過厚厚的大氣層時,受到大氣中塵埃的強烈散射作用,已經變得非常微弱,我們人眼幾乎感覺不到,只有綠光比較強,能夠到達人眼,並且顯得格外耀眼奪目,這就形成了“綠色陽光”的奇觀。因為綠色陽光都出現在日沒和日出的壹小段時間裏,所以它存在的時間非常短暫,壹般只有3秒鐘,最短的不到1秒鐘。