Pergi ke kandungan

Optik atmosfera

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Langit yang berwarna-warni selalunya disebabkan oleh cahaya matahari tidak langsung yang bertaburan dari molekul udara dan zarah, seperti asap, jelaga dan titisan awan, seperti yang ditunjukkan dalam foto matahari terbenam semasa kebakaran hutan California Oktober 2007.

Optik atmosfera (Jawi: ‏اوڤتيک اتموسفيرا‎‎) ialah "kajian tentang ciri optik bagi atmosfera atau produk proses atmosfera.... [termasuk] resolusi masa dan ruang melebihi yang boleh dilihat dengan mata kasar".[1] Optik meteorologi ialah "bahagian optik atmosfera yang berkaitan dengan kajian corak yang boleh diperhatikan dengan mata kasar".[2] Namun begitu, kedua-dua istilah itu kadang kala digunakan secara bergantian.

Fenomena optik meteorologi, seperti yang diterangkan dalam artikel ini, mengambil berat tentang bagaimana sifat optik atmosfera Bumi menyebabkan pelbagai fenomena optik dan fenomena persepsi visual. Contoh fenomena meteorologi termasuk:

  • Warna biru langit. Ini adalah kesan penyerakan Rayleigh, yang menghantar cahaya matahari dengan frekuensi yang lebih tinggi/panjang gelombang (biru) ke mata pemerhati berbanding frekuensi/panjang gelombang lain.
  • Warna kemerah-merahan Matahari apabila ia diperhatikan melalui atmosfera tebal, seperti semasa matahari terbit atau terbenam. Ini kerana cahaya gelombang panjang (merah) kurang berserakan daripada cahaya biru. Cahaya merah sampai ke mata pemerhati, manakala cahaya biru berserakan keluar dari garis penglihatan.
  • Warna lain di langit, seperti langit bercahaya pada waktu senja dan fajar. Ini adalah daripada bahan zarahan tambahan di langit yang menyerakkan warna yang berbeza pada sudut yang berbeza.
  • Halo, teja, korona, awan stratosfera kutub dan parhelion. Ini adalah kesan penyerakan, atau pembiasan, oleh hablur ais dan daripada zarah lain di atmosfera. Mereka bergantung pada saiz zarah dan geometri yang berbeza.[3]
  • Logamaya adalah fenomena optik apabila sinaran cahaya dibengkokkan disebabkan oleh variasi haba dalam indeks biasan udara, menghasilkan imej objek jauh yang tersesar atau sangat herot. Fenomena optik lain yang dikaitkan dengan ini termasuk kesan Novaya Zemlya, iaitu Matahari mempunyai bentuk yang herot dan terbit lebih awal atau terbenam lebih lewat daripada yang diramalkan. Satu bentuk biasan yang menakjubkan, dipanggil Fata Morgana, berlaku dengan penyongsangan suhu, iaitu objek di ufuk atau di luar ufuk (cth pulau, tebing, kapal dan gunung ais) kelihatan memanjang dan meninggi, seperti "istana dongeng".[4]
  • Pelangi. Ini terhasil daripada gabungan pantulan dalaman dan pembiasan serakan cahaya dalam titisan hujan. Kerana pelangi dilihat di sisi bertentangan langit dari matahari, pelangi lebih mudah kelihatan apabila semakin dekat matahari ke ufuk. Sebagai contoh, jika matahari berada di atas kepala, sebarang kemungkinan pelangi muncul berhampiran kaki pemerhati, menjadikannya sukar untuk dilihat, dan melibatkan sangat sedikit titisan hujan di antara mata pemerhati dan tanah, menjadikan pelangi sedemikian sangat jarang.[5]

Fenomena lain yang luar biasa kerana ia adalah bentuk ilusi visual termasuk:

Sejarah

[sunting | sunting sumber]

Sebuah buku mengenai optik meteorologi telah diterbitkan pada abad keenam belas, tetapi terdapat banyak buku mengenai subjek itu sejak kira-kira 1950.[6] Topik ini dipopularkan oleh peredaran luas buku yang ditulisMarcel Minnaert, Light and Color in the Open Air, pada tahun 1954.[7][8]

Saiz Matahari dan Bulan

[sunting | sunting sumber]
Perbandingan antara saiz relatif Bulan dan awan pada titik berbeza di langit

Dalam Kitab Optik (1011–22 M), Ibn al-Haytham berhujah bahawa penglihatan berlaku di dalam otak, dan pengalaman peribadi mempunyai kesan ke atas apa yang dilihat dan bagaimana mereka melihat, dan penglihatan dan persepsi itu subjektif. Berhujah menentang teori pembiasan Ptolemy mengapa orang menganggap matahari dan bulan lebih besar di ufuk berbanding ketika mereka lebih tinggi di langit, dia mentakrifkan semula masalah itu dari segi pembesaran yang dilihat, bukannya nyata. Beliau berkata menilai jarak sesuatu objek bergantung kepada terdapat jujukan jasad perantara yang tidak terganggu antara objek dan pemerhati. Secara kritis, Ibn al-Haytham berkata bahawa menilai saiz objek bergantung pada jarak yang dinilai: objek yang kelihatan dekat kelihatan lebih kecil daripada objek yang mempunyai saiz imej yang sama pada retina yang kelihatan jauh. Dengan bulan di atas kepala, tidak ada jujukan jasad yang tidak terganggu. Oleh itu ia kelihatan jauh dan kecil. Dengan bulan di ufuk, terdapat jujukan jasad yang tidak terganggu itu: semua objek berada antara pemerhati dan ufuk, jadi bulan kelihatan jauh dan besar. Melalui karya Roger Bacon, John Pecham, dan Witelo berdasarkan penjelasan Ibn al-Haytham, ilusi Bulan secara beransur-ansur diterima sebagai fenomena psikologi, dengan teori Ptolemy ditolak pada abad ke-17.[9] Selama lebih 100 tahun, penyelidikan tentang ilusi bulan telah dijalankan oleh saintis penglihatan yang selalunya merupakan ahli psikologi yang pakar dalam persepsi manusia. Selepas mengkaji banyak penjelasan yang berbeza dalam buku 2002 mereka The Mystery of the Moon Illusion, Ross dan Plug membuat kesimpulan "Tiada teori tunggal yang muncul sebagai pemenang".[10]

Warna langit

[sunting | sunting sumber]
Apabila dilihat dari altitud tinggi, seperti di sini dari kapal terbang, warna langit berbeza dari pucat ke gelap pada ketinggian ke arah zenit.

Warna cahaya dari langit adalah hasil serakan Rayleigh bagi cahaya matahari yang menghasilkan warna biru. Pada hari yang cerah, serakan Rayleigh memberikan langit tona biru, paling gelap di sekeliling zenit dan paling terang berhampiran ufuk. Sinar cahaya yang datang dari zenit mengambil jalan terpendek mungkin (​1⁄38) melalui jisim udara, menghasilkan kurang serakan. Sinar cahaya yang datang dari ufuk mengambil laluan terpanjang yang mungkin melalui udara, menghasilkan lebih banyak serakan.[11]

Kebiruan yang berada di ufuk adalah kerana cahaya biru yang datang dari jarak yang jauh juga lebih berserakan. Ini mengakibatkan anjakan merah bagi sumber cahaya jauh yang diimbangi oleh rona biru cahaya yang bertaburan dalam garis penglihatan. Dalam erti kata lain, cahaya merah berselerak juga; jika ia berbuat demikian pada satu titik yang jauh dari pemerhati ia mempunyai peluang yang lebih tinggi untuk mencapai pemerhati berbanding cahaya biru. Pada jarak yang menghampiri infiniti, cahaya yang berserak itu berwarna putih. Awan jauh atau puncak gunung bersalji akan kelihatan kuning disebabkan itu;[12] kesan itu tidak jelas pada hari cerah, tetapi sangat ketara apabila awan menutupi garis penglihatan mengurangkan rona biru daripada cahaya matahari yang berserak.

Penyerakan disebabkan oleh zarah bersaiz molekul (seperti dalam udara) adalah lebih besar dalam arah hadapan dan belakang daripada arah sisi.[13] Titisan air individu yang terdedah kepada cahaya putih akan menghasilkan satu set cincin berwarna. Jika awan cukup tebal, taburan daripada berbilang titisan air akan menghilangkan set cincin berwarna dan menghasilkan warna putih pudar.[14] Debu dari Sahara bergerak di sekitar pinggir selatan rabung subtropika bergerak ke tenggara Amerika Syarikat semasa musim panas, yang mengubah langit daripada biru kepada rupa putih dan membawa kepada peningkatan merah matahari terbenam. Kehadirannya menjejaskan kualiti udara secara negatif semasa musim panas kerana ia menambah bilangan zarah bawaan udara.[15]

Langit ungu di Balai Cerap La Silla.[16]

Langit boleh menukar pelbagai warna seperti merah, jingga, merah jambu dan kuning (terutamanya menjelang matahari terbenam atau matahari terbit) dan hitam pada waktu malam. Kesan serakan juga sebahagiannya mengutubkan cahaya dari langit, paling ketara pada sudut 90° dari matahari.

Model pengagihan pencahayaan langit telah disyorkan oleh Suruhanjaya Antarabangsa bagi Pencahayaan (CIE) untuk reka bentuk skema pencahayaan siang hari. Perkembangan terkini berkaitan dengan "semua model langit" untuk memodelkan kecerahan langit dalam keadaan cuaca antara langit cerah hingga mendung.[17]

Pewarnaan awan

[sunting | sunting sumber]
Kejadian pendarrona awan altokumulus dan sirokumulus
Matahari terbenam memantulkan rona merah jambu pada awan stratokumulus kelabu.

Warna awan, seperti yang dilihat dari Bumi, memberitahu banyak tentang apa yang berlaku di dalam awan. Awan troposfera dalam yang padat mempamerkan pemantulan tinggi (70% hingga 95%) di seluruh spektrum tampak. Zarah-zarah kecil air padat dan cahaya matahari tidak dapat menembusi jauh ke dalam awan sebelum ia dipantulkan, memberikan awan warna putih cirinya, terutamanya apabila dilihat dari atas.[18] Titisan awan cenderung untuk menyerakkan cahaya dengan cekap, supaya keamatan sinaran suria berkurangan dengan kedalaman ke dalam gas. Akibatnya, pangkalan awan boleh berbeza daripada kelabu yang sangat terang kepada sangat gelap bergantung pada ketebalan awan dan jumlah cahaya yang dipantulkan atau dihantar kembali kepada pemerhati. Awan nipis mungkin kelihatan putih atau kelihatan telah memperoleh warna persekitaran atau latar belakangnya. Awan troposfera dan bukan troposfera tinggi kelihatan kebanyakannya berwarna putih jika keseluruhannya terdiri daripada hablur ais dan/atau titisan air supersejuk.

Apabila awan troposfera matang, titisan air yang padat mungkin bergabung untuk menghasilkan titisan yang lebih besar, yang mungkin bergabung untuk membentuk titisan yang cukup besar untuk jatuh sebagai hujan. Dengan proses pengumpulan ini, ruang antara titisan menjadi semakin besar, membenarkan cahaya menembusi lebih jauh ke dalam awan. Jika awan itu cukup besar dan titisan di dalamnya berjarak cukup jauh, mungkin peratusan cahaya yang memasuki awan tidak dipantulkan semula sebelum ia diserap. Contoh mudah bagi kes ini ialah apabila kita dapat melihat lebih jauh dalam hujan lebat berbanding dalam kabus tebal. Proses pantulan/penyerapan inilah yang menyebabkan julat warna awan dari putih ke hitam.[19]

Warna lain berlaku secara semula jadi di awan. Kelabu kebiruan adalah hasil daripada penyerakan cahaya di dalam awan. Dalam spektrum boleh dilihat, biru dan hijau berada di hujung pendek panjang gelombang cahaya boleh lihat, manakala merah dan kuning berada di hujung yang panjang.[20] Sinar pendek lebih mudah diserakkan oleh titisan air, dan sinaran panjang lebih cenderung untuk diserap. Warna kebiruan adalah bukti bahawa penyerakan tersebut dihasilkan oleh titisan bersaiz hujan di awan. Awan kumulonimbus yang memancarkan warna hijau adalah petanda bahawa ia adalah ribut petir yang teruk,[21] mampu hujan lebat, hujan batu, angin kencang dan kemungkinan puting beliung. Punca sebenar ribut petir hijau masih tidak diketahui, tetapi ia mungkin disebabkan oleh gabungan cahaya matahari yang memerah melalui awan yang sangat tebal secara optik. Awan kekuningan mungkin berlaku pada akhir musim bunga hingga awal musim gugur semasa musim kebakaran hutan. Warna kuning adalah disebabkan kehadiran bahan pencemar dalam asap. Awan kekuningan yang disebabkan oleh kehadiran nitrogen dioksida kadangkala dilihat di kawasan bandar yang mempunyai tahap pencemaran udara yang tinggi.[22]

Awan merah, jingga, dan merah jambu berlaku hampir keseluruhannya pada waktu matahari terbit dan terbenam dan merupakan hasil penyerakan cahaya matahari oleh atmosfera. Apabila sudut antara matahari dan ufuk kurang daripada 10 peratus, kerana ia hanya terjadi selepas matahari terbit atau sejurus sebelum matahari terbenam, cahaya matahari menjadi terlalu merah akibat pembiasan untuk sebarang warna selain daripada warna kemerahan untuk dilihat.[21] Awan tidak menjadi warna itu; ia memantulkan sinaran cahaya matahari yang panjang dan tidak berselerak, yang mendominasi pada waktu tersebut. Kesannya sama seperti jika seseorang menyinari lampu sorot merah pada helaian putih. Dalam kombinasi dengan petir yang besar dan matang ini boleh menghasilkan awan merah darah. Awan kelihatan lebih gelap dalam inframerah dekat kerana air menyerap sinaran suria pada panjang gelombang tersebut.

Halo

[sunting | sunting sumber]
Seorang lelaki di hadapan paparan halo kompleks di Stesen Kutub Selatan Amundsen-Scott.

Halo (ἅλως; juga dikenali sebagai nimbus, lengkok ais atau gloriole) ialah fenomena optik yang dihasilkan oleh interaksi cahaya dari matahari atau bulan dengan hablur ais di atmosfera, menghasilkan lengkok, cincin atau bintik putih atau berwarna di langit.[23] Banyak halo diposisikan berhampiran matahari atau bulan, tetapi yang lain berada di tempat lain dan juga di bahagian langit yang bertentangan. Ia juga boleh terbentuk di sekeliling lampu buatan dalam cuaca yang sangat sejuk apabila kristal ais yang dipanggil habuk berlian terapung di udara berhampiran.[24]

Terdapat banyak jenis halo ais. Ia dihasilkan oleh hablur ais dalam awan sirus atau sirostratus yang tinggi di troposfera atas, pada ketinggian 5 kilometer (3.1 bt) hingga 10 kilometer (6.2 bt), atau, semasa cuaca sangat sejuk, oleh hablur ais yang dipanggil habuk berlian yang hanyut di udara pada paras rendah.[25][26][27] Bentuk dan orientasi hablur tertentu bertanggungjawab untuk jenis halo yang diperhatikan. Cahaya dipantulkan dan dibiaskan oleh hablur ais dan mungkin berpecah kepada warna kerana penyebaran. Kristal berkelakuan seperti prisma dan cermin, membiaskan dan memantulkan cahaya matahari di antara muka mereka, menghantar aci cahaya ke arah tertentu.[23] Untuk halo bulat, jarak sudut pilihan ialah 22 dan 46 darjah daripada hablur ais yang menciptanya.[28] Fenomena atmosfera seperti halo telah digunakan sebagai sebahagian daripada kias cuaca sebagai cara empirikal ramalan cuaca, dengan kehadirannya menunjukkan pendekatan perenggan panas dan hujan yang berkaitan dengannya.[29]

Parhelion

[sunting | sunting sumber]
Parhelion yang sangat terang di Fargo, Dakota Utara. Perhatikan lengkok halo yang melalui setiap parhelion.

Parhelion ialah sejenis halo biasa, dengan kemunculan dua bintik terang berwarna halus di kiri dan kanan matahari, pada jarak kira-kira 22° dan pada ketinggian yang sama di atas ufuk. Ia biasanya disebabkan oleh kristal ais heksagon berbentuk piring.[25][26] Kristal ini cenderung untuk menjadi sejajar mendatar apabila ia tenggelam melalui udara, menyebabkan ia membiaskan cahaya matahari ke kiri dan kanan, mengakibatkan dua parhelion.[26][25]

Apabila matahari naik lebih tinggi, sinaran yang melalui hablur semakin condong dari satah mendatar. Sudut sisihan mereka meningkat dan parhelion bergerak lebih jauh dari matahari.[30] Walau bagaimanapun, mereka sentiasa berada pada ketinggian yang sama dengan matahari. Parhelion berwarna merah di bahagian yang paling dekat dengan matahari. Lebih jauh pula lebih kepada gred warna biru atau ungu.[25] Walau bagaimanapun, warna bertindih dengan ketara dan begitu juga diredam, jarang tulen atau tepu. Warna parhelion akhirnya bergabung menjadi putih bulatan parhelik (jika yang terakhir kelihatan).

Secara teorinya adalah mungkin untuk meramalkan bentuk parhelion seperti yang akan dilihat di planet dan bulan lain. Marikh mungkin mempunyai parhelion yang terbentuk oleh air-ais dan ais CO2. Pada planet gas gergasi — Musytari, Zuhal, Uranus dan Neptun — kristal lain membentuk awan ammonia, metana dan bahan lain yang boleh menghasilkan halo dengan empat atau lebih parhelion.[31]

Semarak

[sunting | sunting sumber]
Semarak matahari pada wap dari mata air panas

Fenomena optik biasa yang melibatkan titisan air ialah semarak.[23] Semarak ialah fenomena optik, kelihatan seperti lingkaran cahaya santo yang ikonik di kepala pemerhati, yang dihasilkan oleh cahaya yang diserakkan balik (gabungan pembelauan, pantulan dan pembiasan) ke arah sumbernya oleh awan titisan air bersaiz seragam. Semarak mempunyai pelbagai cincin berwarna, dengan warna merah pada cincin paling luar dan warna biru/ungu pada cincin paling dalam.[32]

Jarak sudut jauh lebih kecil daripada pelangi, antara 5° dan 20°, bergantung pada saiz titisan. Semarak hanya dapat dilihat apabila pemerhati berada tepat di antara matahari dan awan titisan air biasan. Oleh itu, ia biasanya diperhatikan semasa di udara, dengan semarak mengelilingi bayang kapal terbang di atas awan (ini sering dipanggil The Glory of the Pilot). Semarak dapat dilihat dari gunung dan bangunan tinggi,[33] apabila terdapat awan atau kabut di bawah paras pemerhati, atau pada hari-hari dengan kabus tanah. Semarak juga berkaitan dengan fenomena optik anthelion.

Pelangi

[sunting | sunting sumber]
Pelangi berganda dan pelangi supernumerari di bahagian dalam lengkok primer. Bayangan kepala jurugambar menandakan pusat bulatan pelangi (titik antisuria).

Pelangi ialah fenomena optik dan meteorologi yang menyebabkan spektrum cahaya muncul di langit apabila cahaya matahari memancar ke titisan lembapan di atmosfera Bumi. Ia mengambil bentuk lengkung pelbagai warna. Pelangi yang disebabkan oleh cahaya matahari sentiasa muncul di bahagian langit bertentangan dengan Matahari, tetapi berasal tidak lebih daripada 42 darjah di atas ufuk untuk pemerhati di atas tanah. Untuk melihatnya pada sudut yang lebih tinggi, pemerhati perlu berada di dalam kapal terbang atau berhampiran puncak gunung kerana pelangi sebaliknya akan berada di bawah ufuk. Semakin besar titisan yang membentuk pelangi, semakin cerah ia. Pelangi yang paling biasa berlaku berhampiran ribut petir petang semasa musim panas.[34]

Satu pantulan dari belakang susunan titisan hujan menghasilkan pelangi dengan saiz sudut di langit yang berjulat dari 40° hingga 42° dengan merah di bahagian luar. Pelangi berganda dihasilkan oleh dua pantulan dalaman dengan saiz sudut 50.5° hingga 54° dengan warna ungu di bahagian luar. Dalam "pelangi utama" (pelangi paling rendah, dan juga biasanya pelangi paling terang) lengkok pelangi menunjukkan merah pada bahagian luar (atau atas) lengkok, dan ungu pada bahagian dalam. Pelangi ini disebabkan oleh cahaya yang dipantulkan sekali dalam titisan air. Dalam pelangi berganda, lengkok kedua boleh dilihat di atas dan di luar lengkok primer, dan mempunyai susunan warnanya terbalik (merah menghadap ke dalam ke arah pelangi yang lain, dalam kedua-dua pelangi). Pelangi kedua ini disebabkan oleh cahaya yang memantul dua kali di dalam titisan air.[34] Kawasan antara pelangi berganda adalah gelap. Sebab bagi jalur gelap ini ialah, walaupun cahaya di bawah pelangi utama berasal daripada pantulan titisan, dan cahaya di atas pelangi atas (sekunder) juga datang daripada pantulan titisan, tiada mekanisme bagi kawasan antara pelangi berganda untuk menunjukkan sebarang cahaya. dipantulkan dari titisan air, sama sekali.

Pelangi merangkumi spektrum warna yang berterusan; jalur yang berbeza (termasuk bilangan jalur) ialah artifak penglihatan warna manusia, dan tiada jalur dari sebarang jenis dilihat dalam gambar hitam putih pelangi (hanya penggredan keamatan yang lancar kepada maksimum, kemudian pudar kepada minima di sisi lain lengkok). Untuk warna yang dilihat oleh mata manusia biasa, urutan yang paling sering disebut dan diingati ialah ganda merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu yang dinukil oleh Isaac Newton.[35]

Logamaya

[sunting | sunting sumber]
Pelbagai jenis logamaya di satu lokasi diambil dalam tempoh enam minit. Bingkai sisipan paling atas menunjukkan logamaya dalaman Kepulauan Farallon. Bingkai sisipan kedua menunjukkan denyar hijau di sebelah kiri. Dua bingkai bawah dan bingkai utama semuanya menunjukkan logamaya unggul Kepulauan Farallon. Dalam ketiga-tiga bingkai ini, logamaya unggul berkembang daripada logamaya 3 imej kepada logamaya 5 imej, dan kembali kepada logamaya 2 imej. Paparan sedemikian konsisten dengan Fata Morgana.

Logamaya ialah fenomena optik yang berlaku secara semula jadi apabila sinaran cahaya dibengkokkan untuk menghasilkan imej sesaran objek jauh atau langit. Perkataan itu berasal daripada bahasa Sanskrit iaitu loka, yang bermaksud "kayangan, syurgawi" dan maya iaitu "bayangan, khayalan".

Berbeza dengan halusinasi, logamaya ialah fenomena optik sebenar yang boleh ditangkap pada kamera, kerana sinaran cahaya sebenarnya dibiaskan untuk membentuk imej palsu di lokasi pemerhati. Walau bagaimanapun, apa yang digambarkan oleh imej itu ditentukan oleh fakulti tafsiran minda manusia. Sebagai contoh, imej rendah di darat sangat mudah disalah anggap sebagai pantulan dari badan air yang kecil.

Fatamorgana boleh dikategorikan sebagai "dalaman" (bermaksud lebih rendah), "luaran" (bermaksud lebih tinggi) dan "Fata Morgana", satu jenis logamaya unggul yang terdiri daripada satu siri imej bertindan menegak yang luar biasa rumit, yang membentuk satu logamaya yang berubah pantas.

Denyar hijau dan sinar hijau ialah fenomena optik yang berlaku sejurus selepas matahari terbenam atau sebelum matahari terbit, apabila bintik hijau kelihatan, biasanya tidak lebih dari satu atau dua saat, di atas matahari, atau sinar hijau memancar dari titik matahari terbenam. Denyar hijau itu sebenarnya adalah sekumpulan fenomena yang berpunca daripada punca yang berbeza, dan ada yang lebih biasa daripada yang lain.[36] Denyar hijau boleh diperhatikan dari mana-mana ketinggian (walaupun dari pesawat). Ia biasanya dilihat di ufuk yang tidak terhalang, seperti di atas lautan, tetapi boleh juga didapati di puncak awan dan puncak gunung.

Denyar hijau dari bulan dan planet terang di ufuk, termasuk Zuhrah dan Musytari, juga boleh diperhatikan.[37][38]

Fata Morgana

[sunting | sunting sumber]
Fata Morgana sebuah bot

Fenomena optik ini berlaku kerana sinaran cahaya dibengkokkan dengan kuat apabila ia melalui lapisan udara dengan suhu yang berbeza dalam penyongsangan haba yang curam apabila saluran atmosfera telah terbentuk.[39] Penyongsangan haba ialah keadaan atmosfera apabila udara yang lebih panas wujud dalam lapisan yang jelas di atas lapisan udara yang lebih sejuk. Penyongsangan suhu ini adalah bertentangan dengan apa yang biasa berlaku; udara biasanya lebih panas dekat dengan permukaan, dan lebih sejuk lebih tinggi. Dalam cuaca tenang, lapisan udara yang jauh lebih panas boleh berehat di atas udara pekat yang lebih sejuk, membentuk saluran atmosfera yang bertindak seperti kanta biasan, menghasilkan satu siri imej terbalik dan tegak.

Fata Morgana ialah bentuk logamaya yang luar biasa dan sangat kompleks, satu bentuk logamaya unggul, yang, seperti banyak jenis logamaya unggul yang lain, dilihat dalam jalur sempit tepat di atas ufuk. Ia adalah frasa Itali yang berasal daripada bahasa Latin kasar untuk "dongeng" dan ahli sihir Arthurian Morgan le Fay,[40] daripada kepercayaan bahawa logamaya, yang sering dilihat di Selat Messina, adalah istana dongeng di udara,[41] atau tanah palsu yang direka untuk memikat kelasi yang menyebabkan kematian mereka yang dicipta oleh sihirnya. Walaupun istilah Fata Morgana kadang kala tersilap digunakan pada jenis logamaya lain yang lebih biasa, Fata Morgana sebenar tidak sama dengan logamaya unggul biasa, dan pastinya tidak sama dengan logamaya dalaman.

Logamaya Fata Morgana sangat memesongkan objek atau objek yang menjadi asasnya, sehingga objek itu sering kelihatan sangat luar biasa, malah mungkin diubah sedemikian rupa sehingga ia tidak dapat dikenali sepenuhnya. Fata Morgana boleh dilihat di darat atau di laut, di kawasan kutub atau di padang pasir. Logamaya jenis ini boleh melibatkan hampir semua jenis objek jauh, termasuk perkara seperti bot, pulau dan garis pantai.

Fata Morgana bukan sahaja kompleks, tetapi juga cepat berubah. Logamaya terdiri daripada beberapa imej terbalik (terbalik) dan tegak (sebelah kanan ke atas) yang disusun di atas satu sama lain. Logamaya Fata Morgana juga menunjukkan zon mampat dan regangan berselang-seli.[39]

Sinaran krepuskular

[sunting | sunting sumber]
Sinar krepuskular, diambil di Taipei, Taiwan.

Sinar krepuskular ialah sinaran cahaya matahari yang hampir selari yang bergerak melalui atmosfera Bumi, tetapi kelihatan menyimpang kerana perspektif linear.[42] Ia sering berlaku apabila objek seperti puncak gunung atau awan sebahagiannya membayangi sinaran Matahari seperti litupan awan. Pelbagai sebatian bawaan udara menyerakkan cahaya matahari dan menjadikan sinar ini kelihatan, disebabkan oleh pembelauan, pantulan dan penyerakan.

Sinar krepuskular juga kadang kala boleh dilihat di bawah air, terutamanya di kawasan kutub, kelihatan dari pentas ais atau retakan di dalam ais. Juga mereka dilihat pada hari-hari apabila matahari mencecah awan dalam sudut sempurna bersinar di kawasan itu.

Terdapat tiga bentuk utama sinar krepuskular:

  • Sinaran cahaya menembusi lubang di awan rendah.
  • Pancaran cahaya menyimpang dari sebalik awan.
  • Sinaran pucat, merah jambu atau kemerahan yang memancar dari bawah ufuk. Ini sering disalah anggap sebagai tiang cahaya.

Ia biasanya dilihat berhampiran matahari terbit dan terbenam, apabila awan tinggi seperti kumulonimbus dan gunung boleh menjadi paling berkesan untuk mencipta sinar ini.

Sinaran antikrepuskular

[sunting | sunting sumber]

Sinaran antikrepuskular manakala selari dalam realiti kadang-kadang kelihatan di langit dalam arah yang bertentangan dengan matahari. Mereka kelihatan berkumpul semula di kaki langit yang jauh.

Biasan atmosfera

[sunting | sunting sumber]
Rajah menunjukkan sesaran imej Matahari pada waktu matahari terbit dan terbenam

Biasan atmosfera mempengaruhi kedudukan ketara objek astronomi dan objek bumi, biasanya menyebabkan mereka kelihatan lebih tinggi daripada yang sebenarnya. Atas sebab ini, pelayar, ahli astronomi dan juruukur memerhati kedudukan apabila kesan ini adalah minimum. Kelasi hanya akan memerhati bintang apabila 20° atau lebih di atas ufuk, ahli astronomi cuba menjadualkan pencerapan apabila objek paling tinggi di langit, dan juruukur cuba memerhati selepas tengah hari apabila pembiasan adalah minimum.

Pembelauan atmosfera

[sunting | sunting sumber]

Pembelauan atmosfera ialah kesan visual yang disebabkan apabila cahaya matahari dibengkokkan oleh zarah terampai di udara.

Lihat juga

[sunting | sunting sumber]

Rujukan

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ "Atmospheric optics - AMS Glossary".
  2. ^ "Meteorological optics - AMS Glossary".
  3. ^ C. D. Ahrens (1994). Meteorology Today: an introduction to weather, climate, and the environment (ed. 5th). West Publishing Company. m/s. 88–89. ISBN 978-0-314-02779-5.
  4. ^ A. Young. "An Introduction to Mirages".
  5. ^ H. D. Young (1992). "34". University Physics 8e. Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-52981-4. Unknown parameter |chapterurl= ignored (bantuan)
  6. ^ "Meteorological optics | Open Library".
  7. ^ Livingston, W. C. (1980). "Marcel Minnaert and optics in nature". Applied Optics. 19 (5): 648–649. Bibcode:1980ApOpt..19..648L. doi:10.1364/AO.19.000648.
  8. ^ Greenler, Robert; Lynch, David K. (2011). "Light and Color in Nature: A Return to Optics' Roots". Optics and Photonics News. 22 (9): 30–37. doi:10.1364/OPN.22.9.000030.
  9. ^ Maurice Hershenson (1989). The Moon illusion. Psychology Press. ISBN 978-0-8058-0121-7. Diarkibkan daripada yang asal pada May 15, 2015.
  10. ^ Helen Ross, Cornelis Plug (2002). The Mystery of The Moon Illusion. Oxford University Press, USA. Page 180.
  11. ^ Why is the sky bluer on top than at the horizon Diarkibkan April 22, 2011, di Wayback Machine
  12. ^ David K. Lynch, William Charles Livingston (2001). Color and light in nature. Cambridge University Press. m/s. 31. ISBN 978-0-521-77504-5.
  13. ^ Yu Timofeev and A. V. Vasilʹev (2008). Theoretical Fundamentals of Atmospheric Optics. Cambridge International Science Publishing. m/s. 174. ISBN 978-1-904602-25-5.
  14. ^ Craig F. Bohren and Eugene Edmund Clothiaux (2006). Fundamentals of atmospheric radiation: an introduction with 400 problems. Fundamentals of Atmospheric Radiation: An Introduction with 400 Problems by Craig F. Bohren and Eugene Clothiaux. Wiley. Wiley-VCH. m/s. 427. Bibcode:2006fari.book.....B. ISBN 978-3-527-40503-9.
  15. ^ Science Daily. African Dust Called A Major Factor Affecting Southeast U.S. Air Quality. Retrieved on 2007-06-10.
  16. ^ "Three Pillars of Astronomy". Dicapai pada 11 January 2016.
  17. ^ eSim 2008 (May 20th – 22nd, 2008) General Sky Standard Defining Luminance Distributions Diarkibkan April 22, 2011, di Wayback Machine
  18. ^ "Increasing Cloud Reflectivity" Diarkibkan April 2, 2015, di Wayback Machine, Royal Geographical Society, 2010
  19. ^ Bette Hileman (1995). "Clouds absorb more solar radiation than previously thought". Chem. Eng. News. 73 (7): 33. doi:10.1021/cen-v073n007.p033.
  20. ^ Atmospheric Science Data Center (2007-09-28). "What Wavelength Goes With a Color?". National Aeronautics and Space Administration. Diarkibkan daripada yang asal pada 2011-07-20. Dicapai pada 2011-03-28.
  21. ^ a b Frank W. Gallagher, III. (October 2000). "Distant Green Thunderstorms – Frazer's Theory Revisited". Journal of Applied Meteorology. 39 (10): 1754–1757. Bibcode:2000JApMe..39.1754G. doi:10.1175/1520-0450-39.10.1754.
  22. ^ Garrett Nagle (1998). "10. Cities and Air Pollution". Hazards. Nelson Thornes. m/s. 101–. ISBN 978-0-17-490022-1.
  23. ^ a b c William Thomas Brande and Joseph Cauvin (1842). A dictionary of science, literature, & art: comprising the history, description, and all the terms in general use. Longman, Brown, Green, and Longmans. m/s. 540.
  24. ^ Storm Dunlop (2003). The weather identification handbook. Globe Pequot. m/s. 118. ISBN 978-1-58574-857-0.
  25. ^ a b c d Lee M. Grenci and Jon M. Nese (2001). A world of weather: fundamentals of meteorology: a text/ laboratory manual. Kendall Hunt. m/s. 330. ISBN 978-0-7872-7716-1.
  26. ^ a b c Devaraj Singh (2010). Fundamentals Of Optics. PHI Learning Private Limited. m/s. 43. ISBN 978-81-203-4189-0.
  27. ^ David K. Lynch (2002). Cirrus. Oxford University Press United States. m/s. 193. ISBN 978-0-19-513072-0.
  28. ^ W. and R. Chambers (1874). Chambers' encyclopaedia: a dictionary of universal knowledge for the people. V. W. and R. Chambers. m/s. 206–207.
  29. ^ Dennis Eskow (March 1983). "Make Your Own Weather Forecasts". Popular Mechanics. 159 (3): 148.
  30. ^ Les Cowley (2009-08-02). "Effect of solar altitude". Atmospheric Optics. Dicapai pada 2011-04-02.
  31. ^ Les Cowley (2009-08-02). "Other Worlds". Atmospheric Optics. Dicapai pada 2011-04-01.
  32. ^ National Weather Service (2009-06-25). "Glossary: G". National Oceanic and Atmospheric Administration. Dicapai pada 2011-04-12.
  33. ^ Elizabeth A. Wood (1975). Science From Your Airplane Window. Courier Dover Publications. m/s. 70. ISBN 978-0-486-23205-8.
  34. ^ a b Willis Isbister Milham (1912). Meteorology: a text-book on the weather, the causes of its changes, and weather forecasting, for the student and general reader. The Macmillan Company. m/s. 449–450.
  35. ^ Jeff Rennicke (October 1995). "The Sky". Backpacker. 23: 55–59.
  36. ^ Andrew T. Young (2006). "Green flashes at a glance". San Diego State University. Diarkibkan daripada yang asal pada 5 February 2009. Dicapai pada 2009-03-05.
  37. ^ C. R. Nave (2009). "Red Sunset, Green Flash". Georgia State University. HyperPhysics. Diarkibkan daripada yang asal pada 15 August 2010. Dicapai pada 2010-08-11.
  38. ^ D. J. K. O'Connell (1958). "The green flash and other low sun phenomena". Castel Gandolfo: Vatican Observatory, Ricerche Astronomiche. 4: 7. Bibcode:1958RA......4.....O.
  39. ^ a b An Introduction to Mirages by Andy Young
  40. ^ Jan Dirk Blom (2009). A Dictionary of Hallucinations. Springer. m/s. 189. ISBN 978-1-4419-1222-0.
  41. ^ Cleveland Abbe (October 1896). "Atmospheric Refractions at the Surface of Water". Monthly Weather Review. 24 (10): 372. Bibcode:1896MWRv...24R.371.. doi:10.1175/1520-0493(1896)24[371b:ARATSO]2.0.CO;2.
  42. ^ John A. Day (2005). The Book of Clouds. Sterling Publishing Company, Inc. m/s. 124–127. ISBN 978-1-4027-2813-6.
Diambil daripada "https://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Optik_atmosfera&oldid=5909946"