灿烂的橙色火烧(shao)云挂在落日旁，红(hong)色的霞装点了夏日晚空……绚烂的天空和云彩(cai)，上演一场绝伦的视觉盛宴。近日，广州晚霞“上线”刷屏社交媒体。霞是怎样形(xing)成的？为何总是这几个颜色？台风和晚霞有必然联系(xi)吗？
光(guang)的散射造成了霞
我们所看(kan)到的“霞”，形(xing)成原(yuan)理其实(shi)是太阳(yang)光(guang)在大气中的散射效(xiao)应。大气层(ceng)中存在许多的微小(xiao)粒子，会使得光(guang)线通过(guo)大气层(ceng)时偏离(li)原(yuan)来的传播方向，而改向四周传播，这样的现象称为光(guang)线在大气层(ceng)中的散射。
被太阳(yang)光(guang)照射到的所有的空气分子以及悬(xuan)浮在其中的各种颗(ke)粒，都会变成一个个独立的光(guang)源，大气中尘埃、水汽越多，太阳(yang)位置越低，散射效(xiao)应越强(qiang)。
根(gen)据发出霞光(guang)的对(dui)象，可(ke)以分为天空霞、云霞和地物霞。天空霞是由空气分子及其悬(xuan)浮的尘埃、杂质等颗(ke)粒对(dui)太阳(yang)余晖散射形(xing)成的霞，此时的天空不需要(yao)有云，整个天空都会布满霞光(guang)。云霞是天空的云对(dui)大气层(ceng)散射后的太阳(yang)余晖再产生漫反射、散射所形(xing)成的色彩(cai)，披上红(hong)色霞光(guang)的云也常被称为火烧(shao)云。
2018年7月16日，江(jiang)苏淮安出现壮观火烧(shao)云景观。新华社供(gong)图
还有一种霞，叫“地物霞”，我国著名气象学家王(wang)鹏飞在其论著中专门强(qiang)调了由山(shan)川、建筑(zhu)物等对(dui)太阳(yang)余晖漫反射形(xing)成的色彩(cai)也是霞，霞的颜色主(zhu)要(yao)由太阳(yang)余晖的颜色决定称之为地物霞。
为何总是红(hong)黄橙三(san)个颜色居多
英国物理学家瑞利(li)于(yu)1900年发现，粒子尺度远远小(xiao)于(yu)入射光(guang)波长(chang)，各方向上的散射光(guang)强(qiang)度不一样，这种现象被起名为“瑞利(li)散射”，又称为“分子散射”。
南京信息工程大学大气科学学院讲师范怡博(bo)士介绍，霞光(guang)的形(xing)成与“瑞利(li)散射”密不可(ke)分。根(gen)据瑞利(li)散射定律(lu)，对(dui)于(yu)相同强(qiang)度的入射光(guang)，波长(chang)较短的光(guang)（如紫、蓝、青(qing)等颜色的光(guang)）会比波长(chang)较长(chang)的光(guang)（如红(hong)光(guang)和橙光(guang)）散射得更(geng)强(qiang)烈。
太阳(yang)升高以后，由于(yu)蓝紫光(guang)的波长(chang)较短，便被“散射”得到处都是，天空因此呈(cheng)现蓝色。而在日出或者日落时刻，太阳(yang)光(guang)要(yao)穿过(guo)相对(dui)较厚的大气层(ceng)，散射效(xiao)应随着太阳(yang)位置的降低而增强(qiang)，蓝光(guang)和紫光(guang)“一路走(zou)一路丢”，只余下波长(chang)较长(chang)的红(hong)色、黄色、橙色光(guang)，能够一路“过(guo)关斩将”进入我们的眼睛。
相比于(yu)浓烈瑰丽的晚霞，为什么朝霞却(que)少了点颜色？范怡介绍，夏季天空中美丽的云彩(cai)往往是对(dui)流云，这种云的形(xing)成与地表温度关系(xi)密切，夏季地表温度高，对(dui)低层(ceng)大气加(jia)热作用强(qiang)。低层(ceng)空气受热后温度变得比高层(ceng)更(geng)暖，就(jiu)会做上升运动，在高空凝结成云。
广州番(fan)禺，晚霞美景下一家三(san)口在天台烧(shao)烤。
早(zao)晨日出之前的温度在一天当中相对(dui)较低，进入大气的水汽少，一般来说，傍(bang)晚时分，经过(guo)了一整天的加(jia)热蒸发，又正(zheng)是余热未尽之时，大气中水汽和云的条件都比早(zao)晨更(geng)好，最终云的形(xing)态也更(geng)丰富，因此，晚霞也就(jiu)比朝霞更(geng)加(jia)美丽。
有时候我们看(kan)到的晚霞是紫色的，这又是什么情况？曾有上海气象局专家介绍，紫色晚霞的出现主(zhu)要(yao)是因为大气中的水汽比较充沛，落日的余晖经过(guo)富含水汽的大气层(ceng)后更(geng)多的保留了黄红(hong)等暖色，在日落后的蓝色时段，天空大背景的深蓝色叠加(jia)红(hong)色，呈(cheng)现出紫色效(xiao)果。
霞与天气变化预(yu)兆
从古时候开始，人们就(jiu)开始关注并记录霞，试图研(yan)究它的出现与天气变化的关系(xi)。“朝霞不出门，晚霞行千里”是我们熟知的谚语。我国位于(yu)北(bei)半球，春夏的风大都是东南风。东南风将海上的水汽运输到大陆，形(xing)成降雨。朝霞的出现，标(biao)志着有大量水汽流入本地，随着日出气温的不断上升，气流对(dui)流加(jia)快，容易形(xing)成雷暴(bao)天气。此外，我国东低西高的地势(shi)使得含有大量水汽的地面气流在西进上升的过(guo)程中易遇冷降温形(xing)成降雨云系(xi)，增加(jia)降雨的可(ke)能性。由此可(ke)得，朝霞预(yu)示着降雨。
与其不同的是，晚霞一般则(ze)预(yu)示着天气转晴。晚霞出现的时候是落日时间，此时气温趋于(yu)稳定，气流对(dui)流现象减少；其次，出现晚霞时西面天气已经转晴或者云层(ceng)已经裂开，阳(yang)光(guang)才能透过(guo)云层(ceng)形(xing)成晚霞，说明东南风形(xing)成的降雨云系(xi)已经快消耗殆尽，所以，晚霞出现一般意味着天气是正(zheng)在转好。
当然，“早(zao)霞不出门，晚霞行千里”这是一般的规(gui)律(lu)，不可(ke)能100%准确，而且适用的地区和季节都有限。到了多雨的我国华南地区，或者南方的夏季时期，由于(yu)副热带高压的北(bei)抬西伸，高空的西风带北(bei)移很多，这一句(ju)谚语就(jiu)不太适用了。到了热带地区，多雨多云，晚霞还有可(ke)能是台风的前兆；而朝霞之后也不一定就(jiu)是阴雨天，可(ke)能是台风影响结束的标(biao)志。
2024年3月12日在广州拍摄的夕阳(yang)和晚霞。新华社供(gong)图
民(min)间又有“日没胭脂(zhi)红(hong)，无(wu)雨也有风”的说法。当太阳(yang)已落入地平线以下，地平线上霞光(guang)应当消失的时候，因地平线下有云层(ceng)存在，地平线下的霞光(guang)受云层(ceng)底(di)部的反射，却(que)能呈(cheng)现出一片胭脂(zhi)红(hong)色，空气中杂质愈多时，太阳(yang)的颜色愈接近于(yu)胭脂(zhi)红(hong)。这表明西方地平线下有云层(ceng)存在，空气十分潮湿浑浊，预(yu)兆天气将变坏。
因为霞光(guang)主(zhu)要(yao)是空气分子或悬(xuan)浮质粒（如水滴、冰晶、尘埃、烟粒、孢子、花粉、细菌(jun)等）对(dui)光(guang)的散射而形(xing)成。而天气变化时，天空中的水汽和云都会相应发生变化。因此，不同的霞光(guang)可(ke)以一定程度上间接反映天气变化以及空气质量等情况。
有晚霞等于(yu)有台风？
有网友发现，台风前的朝霞和晚霞总是很美。晚霞的出现和台风的到来有无(wu)必然的联系(xi)？广东省气象局相关工作人员(yuan)曾表示，目(mu)前还不能证明晚霞和台风有直接联系(xi)，在台风来临前，外围下沉气流通常会带来高温，同时带来水分子。大小(xiao)、薄厚不一的云层(ceng)经过(guo)光(guang)线散射，很容易出现晚霞。“因此，在没有台风的时候也经常出现晚霞，两者之间并不能直接画上等号。”
专家介绍，在晴到多云的傍(bang)晚或早(zao)晨，阳(yang)光(guang)、水汽、云等条件满足情况下，霞就(jiu)可(ke)能出现。台风天前后出现霞主(zhu)要(yao)是受水汽影响。此外，由于(yu)台风一般是从东南向西北(bei)方向过(guo)来，当夕阳(yang)西下时，落日余晖正(zheng)好照射到东南方向台风带来的云层(ceng)上。所以，台风来临前的傍(bang)晚，天空总是红(hong)彤彤的。
什么时候会出现霞，可(ke)以提前知道吗？和大气中的其他现象一样，霞出现的时间是可(ke)以根(gen)据结合大气科学理论提前预(yu)测的。当空气中悬(xuan)浮的气溶胶颗(ke)粒不断增多，能见度降低到10千米以下时，就(jiu)会形(xing)成霾这种现象。如果在天气预(yu)报中预(yu)报到在日出或日落时段内有霾的时候，就(jiu)说明会有天空霞的出现。云是天气系(xi)统的“外衣”，当带来天气变化的天气系(xi)统经过(guo)当地时，往往有一系(xi)列的云会出现在天气系(xi)统的不同位置。在天气系(xi)统即将到来或即将移出本地时，恰好出现在日出或日落时段，那么我们就(jiu)可(ke)以根(gen)据天气系(xi)统的移动规(gui)律(lu)预(yu)报出云霞的出现。
目(mu)前国内有一些(xie)青(qing)年气象爱好者，结合气象云图、云边界、云洞等朝晚霞关键因素，通过(guo)数(shu)据模拟，来实(shi)现对(dui)朝晚霞的大致性预(yu)测。
出品：南方都市报 N视频
统筹：李湘莹
整合：许乐 实(shi)习生 钱(qian)香君(jun)
设计：蔡(cai)沐(mu)晗(han)
资料(liao)来源：中国气象科普网、中国天气网、广东科普、科普中国、长(chang)春中国光(guang)学科学技术馆、光(guang)明网、新华日报等