夜晚不是觀賞天空中壯麗景象的唯一時間。一些最令人驚歎的天象只能在白天、陽光照射時發生。
如果你居住的地方 (1) 可以看到我們的恆星，並且 (2) 頭頂上有大氣層——從統計學上講，我認為這涵蓋了我們的大部分讀者——那麼你就可以看到一些真正可愛的白天幻象，例如太陽周圍巨大的環，發光的弧線和空靈的扁平彩虹。這些視覺奇觀有很多不同的種類和許多不同的名稱，但總的來說，它們被稱為大氣光學現象。
幾乎所有這些現象都是由懸浮在空氣中的微小冰晶引起的。有時這些晶體位於大氣層的非常高處，那裡常年寒冷，因此你可以在夏天看到它們。但在冬天，空氣可能足夠寒冷，可以在較低的高度支援冰，為特別生動的展示奠定基礎。
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其中最常見的一種被稱為光暈，或更具體地說，是 22 度光暈。它表現為一個（通常是）乳白色光環，以太陽為中心，半徑為 22 度——大約是你伸出的拳頭的兩倍寬。這意味著這種光暈的直徑為 44 度，在天空中顯得非常大。
有時光暈很微弱，有時又會非常明亮，看起來像固體物體。但它們不是：在某種意義上，它們是幻覺，是沒有自身真實存在的光學效應。
你真正看到的是無數空氣中冰晶的組合閃光。儘管22 度光暈背後的確切機制尚未完全瞭解，但主要的假設是它是由柱狀六邊形冰晶引起的，這些冰晶的形狀有點像鉛筆的筆身。
當光線從空氣中穿過晶體時，會發生彎曲或折射，並且彎曲的程度取決於晶體的形狀以及光線照射它的角度。對於六邊形冰柱，幾何光學要求光線在穿過時至少彎曲 22 度。（它可以彎曲更多，但大部分入射光會彎曲這個量。）
這意味著，如果你從地面向上看，任何方向上與太陽成 22 度的冰晶都會將光線直接彎曲到你身上。因此，足夠大小的晶體雲將在太陽周圍投射一個具有該半徑的圓；因為有些光線彎曲超過 22 度，所以一些在投射光暈之外的晶體也會產生光暈，使其具有清晰的內邊界，但外邊界模糊不清。
大多數時候，光暈看起來是白色的，但它也可以顯示顏色。不同波長的光——我們看到的顏色——彎曲的程度略有不同；藍光比紅光彎曲更多。這種差異彎曲可以表現為光暈中彩虹般的顏色分佈，紅色在內側，藍色在外側。如果你幸運的話，顏色會非常醒目。
空氣中冰的濃度越高，光暈就越亮，這有助於我們的眼睛看到這些顏色。當天空中有薄薄的捲雲層時，我經常看到它們，如果我發現這些雲，我總是停下來檢查是否有光暈。我不知道總共見過多少次，但我確信這個數字超過 100 次。它們也可能出現在月亮周圍。月暈較暗，但它們與黑暗天空的對比可以使它們更加明顯。
英格蘭諾森伯蘭郡鄧斯坦堡城堡上空的 22 度月暈。圖片來源：Northern Nights Photography/Alamy 庫存照片
還有其他現象可能與光暈同時發生。假日，或者通俗地說，是假日，是光暈兩側與地平線平行的亮點。它們也是由六邊形冰晶引起的——形狀像地磚而不是鉛筆狀的冰晶。當重力將它們拉下穿過大氣層時，流過它們周圍的空氣會導致晶體水平對齊。
這種配置意味著，穿過它們的光線會彎曲到從邊緣觀察它們的觀察者；當它們與太陽對齊並與地平線平行時，就會發生這種情況，從而產生雙假日。同樣，光線彎曲約 22 度，因此它們出現在光暈上。它們也可以色彩鮮豔，紅色在內側，藍色在外側。
由於它們的來源晶體是扁平的，並且需要從邊緣觀察，因此當太陽在地平線上或附近時，假日往往最亮；我已經數不清多少次在清晨或傍晚看到它們了。它們可能非常明亮，看起來像太陽本身——這就是為什麼它們有時被稱為“假太陽”。
還有許多其他與光暈相關的光學現象，例如切弧（光暈頂部的海鷗翅膀形弧線）、幻日環（穿過幻日延伸到地平線周圍的直線白線，這會使一些幻日看起來像淚滴形）和環天頂弧（看起來像一個倒彩虹，以你頭頂正上方的天頂為中心）。所有這些在正常情況下都很罕見，但在滑雪勝地實際上很常見，那裡的人造雪機會將大量微小冰晶噴射到高空中。它們的影片絕對令人歎為觀止。
當我在科羅拉多州居住時，我見過的最棒的一次發生在寒潮一夜之間將氣溫降至零下 25 攝氏度（零下 13 華氏度）時。當我起床檢視天氣時，我立即知道我可能會看到一場精彩的展示，所以我跑到朝東的窗戶，看到了一個明亮的光暈，包括假日、幻日環和切弧，如圖本文頂部的照片所示。隨著太陽昇起，展示也發生了變化；它變得更亮，增強了幻日環。它美得令人震驚。
另一個很酷的光學現象是環地平弧（有時也稱為環水平弧），它就像太陽高掛天空時地平線附近的扁平彩虹。有時被稱為火彩虹——地平線附近鋸齒狀的、充滿冰的捲雲是它的常見來源——它令人驚歎但又罕見。我一生中只見過三次火彩虹。它們的形成方式與假日略有不同；光線從扁平六邊形冰晶的垂直側之一進入，但從底面離開。這更有效地分離顏色，賦予它們引人注目的光譜顯示。
我只隱約見過的一種現象稱為光柱：一列光柱從太陽等明亮光源正上方直射向上。與幻日一樣，它們是由空氣中下落的扁平板狀晶體引起的。如果這樣的晶體位於明亮光源上方，則照射到其底面的光會反射到觀察者身上。任何直接位於光源上方的晶體都可以做到這一點，因此總體而言，許多晶體會產生垂直的光柱。城市燈光也會發生這種情況，有時光柱的顏色各不相同，與夜間節日燈光的顏色相匹配。它們可以延伸到高空，並且2016 年在芬蘭尤拉的一次展示非常明亮，以至於你可以追蹤出城市街道在反射的街燈中的佈局！
我曾被諸如此類以及更多景象驚得目瞪口呆，難怪在整個歷史中，它們有時會被解釋為天空中的預兆或某種超自然現象。我瞭解它們是如何形成的，但這仍然是一種神奇的體驗。當這些奇妙的現象降臨到我們的天空時，如果我身邊有人，我總是會指出它們。即使光暈相當常見，但令我驚訝的是，很少有人知道光暈的存在——因此我不斷地告誡：抬頭看。
抬頭看的人不夠多，他們錯過了大自然最令人難以置信的一些景象。你越抬頭看，你就會體驗到越多的奇蹟。