太陽是圓的,還會有其他形狀的太陽嗎?有的。如果你在海濱,有時就會見到這種畸形太陽:既不是中天時的正圓形,也不是日落時的橢圓形,而是長長的扁平形,如同一盞懸掛天邊的特製的彩燈(這種現象因此得名為“中國宮燈效應”)。如果此時低空有強烈的空氣擾動,位於地平線上的太陽還會上下抖動呢。
更有趣的是1933年9月13日傍晚,美國科學家查貝爾在美國北部的沿海一帶拍攝到一組“四角形太陽”的珍貴鏡頭。在極地和一些高緯寒冷地帶也出現過這種棱角分明的四角太陽。
太陽怎麼會變形了呢?
當然不是太陽本身真的變了形,而是光在大氣中折射的結果。大氣的折射率主要取決於大氣的密度,而密度值又與溫度和壓力有關。在海洋上空,大氣中的上下對流現象較少,因此,容易形成溫度和密度不同的氣流層。來自太陽不同部位的光通過這些密度不同的氣層的折射後,破壞了原來的排列次序。太陽上部邊沿的光線較下部邊沿的光線更接近地平線,通過的大氣層薄,折射層次少,彎曲程度小,抬高程度也小;而太陽下部邊沿的光線則恰恰相反。由於上下部分光線的抬高程度不一樣,使太陽的垂直直徑縮短了,天上就出現了我們看到的扁長太陽。
大陸地帶由於大氣中的上下對流比較嚴重,不容易形成折射率各不相同的氣流層,所以不易看到扁平的太陽。
四角形太陽是光線通過密度不同的大氣層發生折射和反射的結果。它形成的條件更嚴格,因此就更難見到了。