環天頂弧

環天頂弧（英語：circumzenithal arc或circumzenith arc，縮寫：CZA）或稱布拉維弧（Bravais' arc），是一種在外觀上類似彩虹的光學現象；但它的形成是太陽光從水平方向通過冰晶（一般位於卷雲內）後折射而形成，而非雨滴。

位於美國麻薩諸塞州塞勒姆的環天頂弧，攝於2012年10月27日。影像中同時可見太陽上側弧（Supralateral arc）、彩暈弧（Parry arc）和上正切晕弧（Upper tangent arc）。

攝於2005年7月10日。

2007年1月攝於美國北達科他州大福克斯。

概要

環天頂弧形成於和太陽同一側的天空，並且以不超過四分之一圓周的長度環繞天頂。它的最內側顏色是藍色，最外側則是紅色，排列順序與彩虹相反。環天頂弧是其中一個最明亮和最多種顏色的暈。它的顏色比彩虹單純，這是因為在形成過程中重疊的顏色較少。而它給人的第一印象就是上下顛倒的彩虹。

環天頂弧曾經被稱為「天空的微笑」。因為它的形成位置相當高，很少被人注意到，但實際上它是相對較常見的大氣光學現象。產生幻日的卷雲也可以在天頂附近產生環天頂弧，通常發生於太陽在天空角度較低時。

形成環天頂弧的太陽光會從冰晶的平坦頂面進入，從其中一個稜鏡面射出。幾乎平行的太陽光經過角度90°的稜鏡折射後將是寬色分離和較單純的顏色。環天頂弧只能在太陽的仰角低於32.2°時形成。當太陽的仰角在22°時的環天頂弧最明亮，因為這時的太陽光進入和離開冰晶時的偏向角最小；這時形成的環天頂弧長度22°，寬度3°。環天頂弧的長度因為太陽仰角的不同而在32.2°和0°之間變化，並且在這兩個極值的環天頂弧亮度會非常微弱。當太陽的仰角高於32.2°，光線會從冰晶的底部離開，會形成幾乎只有單色的幻日環。

參見

• 環地平弧
• 日承对弧

参考文献

• David K. Lynch and William Livingston. Color and Light in Nature. 2nd ed, 2004 printing.
• Les Cowley. Circumzenithal Arc. Atmospheric optics. [2007-04-23]. （原始内容存档于2019-01-18）. 
• Les Cowley. CZA - Effect of solar altitude. Atmospheric Optics. [2007-04-23]. （原始内容存档于2019-01-18）. 

外部連結

• Atmospheric Optics - About CZAs （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Atmospheric Optics - Circumzenithal Arc Gallery （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Circumzenithal arc over Rome, Italy （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Timelapse video of weak Circumzenithal Arc （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Physics of the circumzenithal arc （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Images from the UK by Crayford Manor House Astronomical Society （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Circumzenithal Arc Over Frisco, TX | 1-23-11 | Clouds 365 Project - Year 2