内蒙古,震惊全世界!2.14的日晕应入史册!
虽然事情已经过去2年,但回想起2.14那次日晕,我还是有些激动。
我们花了三四天的时间来研究它,又在接下来的几天充分收到了国外的反馈。
现在中外学界一致认定它:
————全球罕见且震铄古今的一次神奇天象。
而其发生地,又在大内蒙。(内蒙古是我国神奇天象的最频繁发生地)
内蒙古威武!!!
为了详细科普说明此次日晕到底有多nb,
我将讲几个故事、掰扯一些科学背景。
也许你不是一个有时间看科普的人,
但我们希望,
这篇文章能在内蒙古广泛传播,
拜托你转发给你所认识的内蒙古朋友。
我们希望达到2个目的:
万一再次出现这样漫天的日晕,用手机怎样正确拍摄(前后左右、头顶上,任何角落别放过!切忌只拍显眼的地方)
这次的照片由于拍摄不全,尚留有遗憾。请令更多内蒙古朋友看到并知晓内蒙古的日晕现象总是很nb,也许有人正巧拍过,这对科学研究有重大帮助。
投稿邮箱:micromen@126.com
以下正文↓




内蒙古应载入史册的“2.14”大冰晕
背景科学研究|章佳杰、贾昊、计云
撰文|计云
~Chap.1~
|情人节的早晨,出现“史诗级大冰晕”|
2.14是情人节,
由于“特殊时期”,
许多人呆在家里睡懒觉。
但对于那天内蒙古早起的朋友来说,
一份大礼从天而降,
他们或亲眼、或从朋友圈的刷屏中,
见证了一次千载难逢的绝世自然奇观!

也许看到这,
还有人嗤之以鼻,
“这有啥罕见的??”
“这玩意在我们内蒙经常见”
的确,“三个太阳”、“五个太阳”(多种幻日),
以及“倒挂彩虹”(学名:环天顶弧),
这些不罕见,
在内蒙古,甚至一年出现大几十次。

由左右一对“幻日”和太阳本体并排构成。甚常见,有些地方一年可出现上百次。

学名是叫做「环天顶弧」的冰晕,虽然很多人没见过,但也不罕见。
但注意:由于镜头视角有限,这些都没有拍全!
让我用拼接的手法,展示一份来自四子王旗吉生太乡下古营村的记录图片↓

这仍然没拍全,只相当于全貌的一半。
但已足够nb!
划重点:只要拍到了天顶(也就是正仰头方向)的这个光圈,
就震铄古今级的nb了!!!

本文主角
就是上边这个圈,你要拍到你就赚了!这比中彩票头奖难多了!!!(虽然很多人估计更想要头彩图)
如果说,
牛顿的苹果、
孟德尔的豌豆、
薛定谔的猫…
分别代表了
经典物理学、
生物遗传学、
量子物理学 的
传奇形象
那么,这个像天使光环一样
出现在你头顶的彩虹色圆环
天顶光环
就是大气现象中,
位列最神秘传说系列的
绝世传奇天象。(开始讲故事)
~Chap.2~
|1895 · 天顶的光环|
1895年。
有些遥远。
这一年,德国人伦琴发现了X射线,
法国人卢米埃尔拍摄了世界首部电影,
意大利人马可尼发明了无线电,
美国人发明了排球运动,
英国人发明了短跑钉鞋。
大清在甲午战争中惨败给日本,
“公车上书”失败,辱国条约割让了台湾。
现在我们可以明白,1895年,
大概处在什么时代。
同一个1895年,一个叫H.F.A.Kern的人,
你可以叫他克恩,或者肯。
在一个连准确日期都没有的日子里,
他声称在荷兰看到一种“天顶光环”,
光环补全了科学家熟知的“倒挂彩虹”,
在天顶形成人类闻所未闻的完整圆环!

克恩估计不是什么大人物,
国际网上搜不到关于此人的任何信息,
他此生唯一的记录,
就是“天顶圆环”。
现代科学家有人认为他弄虚作假,
来满足“强行的想象”。
如同我们所了解的那样,
一部分人类有胡说的毛病。
一些被许多人都幻想过的事物,
到了他们嘴里就成了“真实见过”。
比如“我亲眼见过龙在天上飞”,
比如“我在雪山上亲眼见到了野人”,
比如“外星人从飞碟里下来,和我握过手”。
本着科学态度,
不能否认这种事情存在的可能性,
但怀疑也是必要的,
用以提防这些“目击”是造假的(更大)可能性。
如果克恩靠着作假而最终名垂青史,
那他算得上人生赢家,
因为这种尚未证实的天顶光环被人称作“克恩弧”。
人类发现了上百种冰晕,
但只有过十几人享有这样以自己名字命名一种日晕的殊荣。

克恩的言论着实引起了科学家们的兴趣,
他们穷极几代最聪明的头脑,
尝试解谜它。
司空见惯的彩虹,
人们以为它是半圆形的。
如果我说彩虹是完整圆形的,
有人会嗤之以鼻。
但当人类第一次见到完整的彩虹时,
许多人一定很震惊。
“它真是圆的”(通常看不到下半圆,是因为被地平线挡住了)

很多曾想过“彩虹为啥不是整圆”的人,
也会思考“倒挂彩虹”环天顶弧,
会不会也能延长成整圆!?

“冰晕” 是日晕、月晕等因大气冰晶产生的光晕现象的统称。
尽管一百多年来,
人们一直对克恩的说法充满怀疑,
但科学家们始终对此非常着迷。
人类追求“圆满性”的强迫症,
让很多人不遗余力地证明事物其实是圆满的。
就像有朝一日如果证明真有轮回转世,
相当多的人会鼓掌欢迎这一结论。
彩虹的“圆满”,
更让一些科学家愿意相信,
克恩所说的“天顶光环”是存在的,
“它应该是环天顶弧的圆满形态”。

在1895之后的102年间,
科学家们不断尝试在全球寻找天顶光环,
始终无果。
期间,也有过几次毫无照片证据的目击,
目击者声称亲眼看到了天顶的光环,
但因没有证据,
成为历史上谜团重重的悬案。
其中最著名的,
是传奇的萨斯卡通事件!
(提示:从本节开始,为了交代必要的背景,我将不得不提及一些理论知识。如果你对一切理科基础和科学描述很反感,你可以直接跳过。本节内容可概括为简单的一句话:历史上,总共也没出现过几次天顶光环,还都没有照片证据、空口无凭,因此,这个现象成为最神秘的争议性自然之谜之一。)
~Chap.3~
|1970 · 传说目击再现!悬案依然未决|
在人类所见过的数以亿计的日晕事件中,
只有极少数,
因具有重大历史影响,
而被冠以发现地名为前缀,
成为历史记载中永志不忘的大事件。
其中,萨斯卡通天空美景(Saskatoon Display),
就是最富盛名的传奇事件之一。

(现在我们已明白,只要出现了这个,且强度爆表的话,就是有可能出现天顶光环的先兆。虽然“只要…就”听上去很轻松,但这个现象的出现率,国外认为欧美至多是5年1次到1年1次。而100次44°幻日里,可能也出不了1次天顶光环…)

这次传奇事件留下的照片太少,
关键部位还都没有拍到,
所以也始终被部分科学家怀疑其真实性。
我在复原图上,标出了该事件至今悬而未决的
两大传奇之处
一个是至今没有实拍案例的66°幻日;
(史上仅此一次无图无真相的目击口证)
另一个传奇是,
时隔75年再次出现(可信度更高)的
天顶光环!!!

天顶光环!
一个研究了75年没被想明白的自然现象!
但人类科学家也不是吃白饭的!
天才总会诞生
1971年光学大神特里克尔(R.A.R.Tricker)率先提出了对克恩弧的天才解释,
但随后,有人发现,还有其它解谜思路!
这就是根据萨斯卡通天空美景中出现的新现象「44°幻日」,
诞生的另一派天才绝伦的理论!
——冰晶复射效应
(Crystal Multi-Scattering)

阳光必须集中以相同方式连续重复穿过2个而不是1个冰晶,再到达人眼。(穿过一次,光线被折射偏转了22°角度,所以形成的光晕在太阳旁边22°位置上。穿过两次,就变成了44°——重复射入射出,故名【复射】。复射产生的次级冰晕,叫做复射冰晕,都是特罕见的种类)。

可别小看这“多穿过一次冰晶”!
事实上,根据研究,穿过第一次冰晶后,光线强度就损失50%多。
而以重复方式第二次穿出第二个冰晶的光线,锐减到只有1~5%左右
所以复射冰晕先天一定比普通冰晕暗弱几十倍!(因而肉眼总是看不见)。
所以,
但凡能出现强烈的复射冰晕的情况,都是逆天的神迹!
(内蒙古情人节这次就是神迹中的超神迹!)

44°幻日只是最普通的一种复射冰晕。在极端罕见的情况下(大气中冰晶丰富得爆表,冰晶质量及透明度还超级超级高,让复射光路以超过常识的程度,爆发性地增幅),复射冰晕就不止44°幻日一种,而是可出现其它更弱的种类,它们千载难逢地出现一次,如果恰好能被人拍到当真是无比幸运。
其中,就包括复射天顶光环!!!

所以,现在有两种可能性。它们都能形成位于天顶的罕见光环。
无论是哪一种,
都是世界上最罕见的日晕种类之一,
也均为中国首次记录到。
!!
所以我第一次在尘埃落定前就发了红包
(天象社群有“庆祝和鼓励中国天象新发现,每个新记录必发大红包”传统)

“期待了多年的记录”
自从我们开始“全国天象大收集”的调查、研究、收集以来,靠着广大爱好者的热情投稿,以及中国地大物博且人口众多的优势,我们在短短数年间,就已经收集到了世界上大部分的天象种类。
“还差什么呢?”
我们曾多次调侃“就差传说中的Kern弧和复射冰晕了吧”。
2020-02-14,多年期盼一朝如愿。
(提示:本节交代了科学结论的逻辑链。如果你对一切理科基础和侦探推理题材都很反感,可直接跳过。本节内容可概括为简单一句话:通过严谨研究,以证据链推理出了问题的答案。)
~Chap.4~
|2020 · 所以到底是克恩弧?|
| 还是复射天顶光环? |
上面我提到过一个逻辑
“只要…就…”
比如“只要出现44°幻日,就有可能进一步出现其它复射冰晕”
图片这揭示的是,冰晕种类之间,普遍有连锁出现的关系。
图片这很容易理解——因为某些种类的光晕,是由同一种冰晶形成的。只要有种类A,就有种类B。

所以当那天群里出现爆炸级亮度的120°幻日时,
我马上在全网搜索线索,
并预报很可能会有Kern弧。
(这是因为它们是同一种冰晶形成,但120°幻日通常很弱,Kern弧更弱,弱到看不见。可这次的120°幻日几如太阳一般,有爆炸般的亮度,这代表啥?——代表Kern也应该有异常的亮度、兴许达到可见级别)

显然,Kern弧对我们天象爱好者,有非凡的魔力。
这类绝世珍稀天象的出现,
就像炫酷超跑出现在街道车流中,
又像老板突然增加一百倍年终奖摆在桌上等你去领。
我们就像淘金的人们,大家纷纷在微博、墨迹、朋友圈等处专门搜寻内蒙古的实况图片。
很快 有人找到了!!↓

关键照片线索由“虹摄巡天小王”率先找到,他父亲是“虹摄巡天老王”,北京巡天会资深天文爱好者。这是一对喜爱特殊天象的父子兵!显然,儿子传承了父亲的学识和慧眼。
——整理一下思路——
你已经知道了如下逻辑链:
120°幻日超强 = 也许出现Kern弧
44°幻日超强 = 也许出现复射天顶光环
它们是“神秘的天顶光环”的2种可能答案
我们一开始倾向于认为照片里是Kern弧,
就是因为只发现了120°幻日而没有发现44°幻日。
说时迟那时快,贾昊兄搜到一张图,正好有很强的44°幻日!
继而,大家找到的多张照片中都有!
这证明了另一种可能性:复射天顶光环很可能也存在!!

太nb了!我不禁爆了粗口。
活久见!我知道这样传奇的天象,
一辈子不见得能见证一次。
幸亏中国有神奇的大内蒙,
这里的地理、气象条件,
很适合出现神奇的天象。
这辈子,我们,赶上了!


综上,
——再次回顾逻辑链——
120°幻日超强 = 也许出现Kern弧
44°幻日超强 = 也许出现复射天顶光环
现在两条逻辑链都有了
难道!图片两种“超罕见”都有?

~Chap.5~
|内蒙古一锤定音,百年传说终证实!|
二者都有
…的话,
这真是中了连环彩!
一天出现两大历史传奇,
岂不美哉?
但由于它们区别极小、位置重叠,
所以如果同时出现的话,必定会相互覆盖
重新审视照片:真的很像二者重叠图片
——模糊中套着清晰的感觉。

但光有感觉是不够的,
既然相互重叠,我们就必须通过更严谨的连锁证据,
来证明“二者就是都有”。
这个终极的确认方法,就是确定冰晶的形状(高矮胖瘦)。
最终的研究结论,是喜人的。
——如果我们采用完全消除Kern弧的冰晶形状,
其它种类冰晕的强度比例,
就和照片对不上,
而能够把照片中各种日晕的相对强度还原完美的方案,
其冰晶形状,
恰好是一定会出现Kern弧的形状!
——在合理情况下,两种“超罕见”一定会同时出现。


故事最后的进展,
完美得堪称
无巧不成书!
——当我们正想向国外同行告知一下咱大内蒙的大发现时,
国外专家居然抢先主动来信祝贺及询问相关信息图片
一聊,原来是有爱好者早已在第一时间,
就把我们微博上转发的图片和视频,
分享到了国外,
被国外大神看到了。
国外研究日晕的当代大神,
主要有4位。
这四位大神早已像龙王开会一样,
讨论了咱大内蒙的这次日晕。
然后,
得出了和国内我们完全一致的结论。
二者都有!
“We have been discussing a bit this stuff also with Moilanen, Tape and Lefaudeux. And Nicolas was of the opinion that it is definitely MS halo…. For me you will first have SS Kern and then, with amping up the display, MS kicks in too.”
——Marko Riikonen
(芬兰天象大神)
译文:
我已经和其它几位大神讨论过这次(内蒙古)案例了。尼古拉斯(法国大神)明确表示这里肯定有复射天顶光环……我认为首先你们拥有了(中国第一次)Kern弧,更令人兴奋的是,复射天顶光环同时也有.
其实,作为世界上最痴迷于冰晕的几个人之一,Marko早在2011年曾写过一篇博文。动情地提出了对重现和解谜天顶光环的许愿:
“ A handful of halo displays have been of such an impact that they have become known by the location of occurrence or by the observer’s name. The display in Canada’s Saskatoon on 3 December 1970 belongs in that group – it is simply called ‘the Saskatoon display’.
……
…After Saskatoon, 30 years passed until the next photos of 44° parhelia were taken. Now it appears that we get one photographed case every year, none have been as great as the Saskatoon, but displays of similar magnitude and style certainly recur – at least in the vast uninhabited expanses of polar areas – and one day someone is bound to be around when that happens, hopefully with a camera. ”
译文:
一些日晕事件的影响是如此之大,以至于它们能以发生地点或发现人的名字冠名,而流传下来。加拿大1970年12月3日的日晕就是这种顶级大事件——“萨斯卡通天空美景”。
……
…那之后,30年过去了,44°幻日(复射冰晕)的照片才再次被拍到。(随着爱好者的增多)我们现在几乎每年都能见到1次44°幻日(复射冰晕)的案例了,但从没有一次能像萨斯卡通那次那样伟大。但,同样伟大程度的日晕肯定会重现的——至少在广袤无人的极地——我相信总有一天会再次出现!(希望目击人正好带着相机)
——Marko Riikonen
(芬兰天象大神)

国外↑
vs.
中国↓
所以,不难理解,为何国外专家会对内蒙古这次案例,如此盛赞及羡慕。

“By now it is clear China gets some of the greatest displays. ……It can be said that the chapter for Saskatoon Kern mystery can now be closed, leaving no doubt whatsoever on the veracity of Ripley and Saugier report.”
——Marko Riikonen
(芬兰天象大神)
译文:
现在非常肯定的是(中国不是以前被认为的那样贫瘠)中国涌现了一些史上最伟大的日晕奇观。(因为内蒙古这次日晕的出现)我敢说,对1970年萨斯卡通这一传奇目击的怀疑和争议终于可以尘埃落定——没有任何疑问,目击者的描述肯定是真实的(因为内蒙古这次日晕几乎重现了萨斯卡通日晕)。
——咱内蒙古的这次日晕,
让悬疑百余年的神秘传说,
终于水落石出,
并震动了世界学界,
必将载入史册。
一句话:
扬眉吐气啊!
(Marko博士2011年的愿望实现了,这种堪比神迹的日晕,真的第二次出现了。它出现在中国)
~Chap.6~
|补遗 和 期望|
【补遗】
如果你想弄懂
“复射冰晕是怎么产生的”
或
“光线经过一个冰晶后再经过一个冰晶,怎么就不同了”
但通过上文还没看懂
那我追加两个动画
希望你能懂


【期望】
前面话已经太多了,
最后就一句期望:
万一内蒙的兄弟姐妹你们再遇到看上去很nb的日晕,
一定要给拍全啊!!
(emm照片里总是漏拍一角,真的容易导致错失百年一遇的好东西)
奇云、彩虹、日晕…任何神奇天象投稿邮箱:micromen@126.com
文章转自计老师
END.