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自2021年内蒙古呼伦贝尔一带出现寒夜光柱奇观后，2022年11月30日内蒙古根河市上空又出现了“三个太阳”的奇观，令不少网友在视频下面惊叹，有的网友评论“三体是真的”，也有人在视频下祈福“三阳开泰，见者平安”。那么，这一现象究竟是怎么回事呢？

一、何为幻日

原来，这种现象被称为“幻日”，也叫“假日”。是太阳的一侧或两侧出现的大光点，高度与太阳齐平的现象。

幻日是常见天象的一种，在全国大部分地方，每年都能至少出现几十次。最近被人记录的一次在2023年1月25日，辽宁省铁岭市上空就出现了同时有五个太阳的奇观。每年，北方都有幻日现象被记录下来，可以说这种现象并不罕见。

在我国古代，幻日就已经被记载。除了最早的后羿射日的故事外，我国唐代成书的《晋书·天文志》里就有“珥”一词，说的就是幻日。此外，东汉王充在《论衡》也探讨了后羿射日的成因，并得出了其他的日不是真日的结论。

北欧神话里也有有关幻日的民间信仰传统，称幻日为“日狼”，认为日狼所追逐的太阳是一名瑞典女子，而她的出现意味着饥荒和死亡。可见，幻日被人类观察之久。而到了现代，人类也逐渐意识到，幻日只是一种和彩虹一样的正常天气现象。

那么，是什么造就了幻日，幻日又是如何出现的呢？

二、幻日原理

简而言之，这是冰晶出现的晕现象。

幻日是冰晶折射光线产生的。大气冰晶的大部分形状是六边形，类似雪花。雪花其实就是一个有着六个枝杈的六边形冰晶。光通过六边形雪花，就会像筷子插进水里一样被折射。其中最常见的光路，是光射进冰晶，再从相间的晶体面射出。

《天文爱好者》一书就对其有着详细的解释：如果给六边形冰晶的六个边按顺序编号为1、2、3、4、5、6，则上述光路可以表示为1-3，或2-4，或3-5，都是一样的。

这个光路的折射，将使光偏转，其偏转角度最小也有约22°，这是晶体固有的折射率与光路所决定的。特定的光路在特定的晶体内，一定会偏转某个角度，对上述光路穿越大气冰晶而言，这个角度就是约22°。

光偏转了22°，对于人眼来说，可以看到距离光源本体22°的位置，有一个该光源的虚像。这有点像某些海市蜃楼的原理。因此，这时那个光源所形成的虚像就是幻日了。

然而，不同波长的光折射程度不同，蓝光的折射角大于红光，所以，幻日是里红外蓝的，靠近太阳的一边能看到红色，远离太阳的一边则呈现蓝色。就像彩虹的色散一样，几种颜色的波长从大到小排列依次是：红、橙、黄、绿、蓝、紫。

幻日的亮度则不仅与太阳的亮度有关，还与太阳的位置有关。当太阳的位置比较低时，幻日是最明亮的。并且，幻日只在太阳与地平线之间的角度小于40度时才可见。

此外，冰晶体只存在于高层云里，并且比云层还要薄，太阳才可以透光形成折射。但同时，有了折射还不够。当云彩在天空中的位置不对时，那么就只会出现一个幻日。

和彩虹相比，幻日是更罕见的，但它和彩虹发生的时间一样较为短暂。短则几分钟，最长也不超过二十分钟。一旦天空中的云发生移动，这种折射现象也就随之消失了。

卷层云形成的幻日

我们最常见的幻日是22度的，但要注意，世界上并不是只有22度的幻日，也有44度和66度的幻日，不过都较为罕见。44度幻日的形成条件需要光相继穿过两个冰晶，那就只能形成在太阳角度较低时，也就是日出和日落时，阳光几乎与冰晶平行才能形成。

44度幻日也可称为“幻日的幻日”，属于可遇不可求的特例。66度幻日则比44度幻日更加罕见，目前还没有被人拍摄过，只在1970年被记载并被学界公认了。

了解了幻日，那么你知道有的幻日外面的那个光圈是什么吗？

三、幻日环

你看到的幻日，有的只是明显地多了几个太阳，而有的，外面则还有一个环状光圈，这个环状光圈就是“幻日环”，属于最罕见的常见冰晕。

现实中，幻日环是最符合“白虹贯日”的天象了。

幻日环范围巨大，在360度方向上均有分布。也因为这个原因，它的出现需要方圆千里内的大气冰晶条件都高度相似，来构成一个巨大的大范围大气冰晶环境，换句话说就是要有能覆盖整个天空的冰晶云。

此外，幻日环还有一个有趣的特点，就是太阳越高，环的范围越小，太阳越低，环的范围越大。简单地说，就是幻日环随太阳高度升高而缩小。这意味着，太阳升起和落下的一瞬，太阳高度为0度，幻日环最大，可以环绕整个地平线一周；而当太阳高达90度时，幻日环又变为最小，被太阳光芒覆盖到消失。

不过，目前世界上最高的幻日环纪录也只有85度。这可能是因为太阳太高时，幻日环就越小越接近太阳，不方便人观测到，并且更高的太阳也更难出现。《天文爱好者》一书里列举了如下的不同太阳高度角下，幻日环形态示意图，方便我们理解：

到目前为止，我国天文爱好者已拍摄到多种不同高度的幻日环的形态图，促进了我国天文观测领域的进步。

其实，不只是幻日和幻日环很美丽、很令人惊叹，相关的还有灯·幻日、幻流星等，也同样很美丽，同样让人震撼，在这里就不一一详细介绍了。有兴趣的小伙伴可以关注本公众号，在未来的推文中，会慢慢向大家一一讲解。

好了，本期内容到这里就结束了，看完这期别忘了给我们点赞，关注和转发。谢谢您的支持，下期更精彩！

参考资料：

《天文爱好者》

《北欧神话：世界开端与尽头的想象》

《中国天文考古学》

《云彩收集者手册》

《空气为什么看不见》