地影
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地影(英语:Earth's shadow),又称地球阴影或暗段,是地球本身投射在大气层上的影子。这个影子偶尔可以从地球上看见,会在天空靠近地平面的部分造成一段黑暗的区间。这种大气现象有时在一天中可以看见两次,分别在日出之前和日没之后。
夜晚(属于地球阴影中的函数)是所有人都熟悉的,但地球的影子投射在天空中大气层的影像,是经常可见但常常未能识别的。这个阴影可以在曙暮光的数小时中落在大气层上。当天气条件许可,和观测者可以清晰的看见地平线景象时,可以看见阴影呈现暗蓝色或灰蓝色的色带。
假设天空是晴朗的,可以在日出或日落相对的另一半天空中,在地平线上看见暗蓝色的色带。一个相关的现象是"金星带"或是"反曙暮光弧"-地球的影子是在同一片天空的深蓝色天空上的粉红色带。地球的影子和金星带之间没有明确的分界线,色带会逐渐消散在天空中其它的部分。
外观
假设在观测的过程中,天空是清朗的且地平线附近无障碍物遮蔽,地影(投射在大气层中)可以在曙暮光的时刻观察到。在日落时地球的影子落在东边的天空,可已在日落的相对方象上看见。影子会呈现暗蓝色的带状,并延伸超过180度的宽度[1][2],他在夕阳的反日点,正好相对于太阳的点,之处最为明显。
在日出时,也可以看见相似的地影,但它是出现在西方的天空。当天空状况很清朗时,位于地平低处的地影位是最容易观察的(例如在海面上)。此外,观测者所在的位置越高,地影会越清晰,也越容易看清楚。[1][2]
在日出时,当太阳升起时可以看见地影西沉;而当日落时,可以看见地影东昇.[1]。
金星带
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/06/Moon_and_red_blue_haze.jpg/250px-Moon_and_red_blue_haze.jpg)
在良好的观测条件下,可以在天空的暗蓝色暮光上方看见粉红色(或呈色或紫色)的带子。这个粉红色的带子被称为"反暮光弧",或是"金星带"。"金星带"的名称与行星中的金星并无关联;金星带只是地球的高层大气被升起或下沉的阳光照亮的一部分。它只有在日出的太阳升起之前,或日落的太阳下沉之后才能看见[1][2]。
金星带与晚霞余晖是完全不同的现象,它在几何学上是出现在相对的位置。
颜色
当太阳在日出或日落食接近地平线附近时,太阳的光线是红色的,这是因为厚厚的大气层像一个筛选器,几乎散射了所有的阳光,只剩下红光能抵达让观测者看见。
从观测者的角度看,红色的阳光直接照亮了天空另一侧低层大气中的微粒。红光是朝向观测者的后向散射,这也就是金星带出现粉红色的原因。
太阳下沉得越低,照射到高层大气的阳光越来越少,也就越不能清楚的区分金星带和地影之间的界限。而且越高层的大气,能散射光线的粒子也越来越少,因此眼睛只能看见由空气氛子的瑞利散射造成,越来越正常的蓝色天空。最终,地影和金星带就融入了黑暗的天空[2]。
月食的颜色
地影或是本影有着如同行星地球一样的曲线,并向太空中延伸数百万英里(然而,伪本影可以无限延伸)。
当太阳、地球和月球完美的对齐(或几乎完美),并且地球介于太阳和月球之间,则在夜晚这一侧的观测者就会看见地影落在月球上,这些观测者会看见地影使月球逐渐逐渐变暗,从亮的满月转暗,然后再恢复成皎洁的月亮,这就是月食。
在月食的过程中,即使是月全食,仍然有少量来自太阳的光线能够抵达月球;这些光线是在通过地球的大气层时,被湾曲或折射的。这些阳光被地球大气层中的灰尘散射,因此颜色会偏红,与日出或日落的阳光偏红是一样的。这微弱的红光照明使得被食的月球呈现朦胧的红褐色或铜色-彩色的外观[3]。
参考资料
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Les Cowley. Earth's shadow. www.atoptics.co.uk. [2012-04-19]. (原始内容存档于2020-12-19).
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 What causes layers in the sunrise and sunset?. earthsky.org. [2012-04-19]. (原始内容存档于2020-06-26).
- ^ David K. Lynch, William Charles Livingston. Color and light in nature. Cambridge University Press; 2 edition. July 2001: 38,39 [2012-04-19]. ISBN 978-0521775045. (原始内容存档于2013-05-10).