你看過「白色彩虹」嗎？這種奇景真實存在

與一般彩虹不同的是，霧虹只出現在潮濕環境。本文說明霧虹背後的科學，以及哪裡最有可能見到霧虹。

我們想到彩虹時，通常會想到在天際劃出一道「紅橙黃綠藍靛紫」的彩色弧線。不過，還有一種較少為人所知的現象——霧虹（fog bow）──有時會在多霧環境中出現。

霧虹的首次紀錄位於如今的厄瓜多，由西班牙科學家兼探險家安東尼奧．德．烏略亞（Antonio de Ulloa）在1737年8月至1739年7月間觀測到。烏略亞形容自己見到三道光環（亦即光學光暈）時感到「極度驚訝」，他將這些光暈稱為彩虹以及「第四道呈白色的光弧」，也就是我們如今所知的霧虹。

關於霧虹，以下是你需要知道的知識，以及如何在自然中發現它們。

霧虹與彩虹的差別

霧虹和彩虹都是在陽光照射水滴時形成。北達科他州KX新聞台首席氣象學家肯尼．米勒（Kenny Miller）說：「原理是一樣的，只是水滴大小不同，這會影響你能看到或不能看到的色彩。」

新罕布夏州華盛頓山觀測站（Mount Washington Observatory）的天氣觀察員貝莉．諾丁（Bailey Nordin）解釋，典型的彩虹會在陽光照射到大顆雨滴時發生折射而形成，這表示光會「折射穿過水滴，並在水滴的背面反射」。紅橙黃綠藍靛紫這些傳統的彩虹色彩是因為「光以不同角度折射」而產生。

霧虹則是在陽光照射到雲滴時發生折射和繞射而形成。米勒說，繞射正是霧虹呈現白色的關鍵。但首先，環境中需要有霧。

一年到頭都有可能形成霧，但在極端氣溫變化期間較為常見，例如春季氣溫回暖，雪開始融化時。米勒說，霧虹就像在寒冷天氣時見到自己的呼氣一樣。「基本上，你嘴裡呼出的暖空氣會與冷空氣及周遭環境交互作用而產生凝結效應，因而形成雲霧。」

若要見到一般彩虹，水滴需要有2毫米左右，因為這個大小的水滴呈球形，使色彩分布能夠更加均衡。

米勒說，霧虹則只需要0.05毫米的雲滴。

米勒解釋，較小的雲滴依然會產生一些折射，「但也會產生繞射，這會使色彩往不同方向擴散」。當光繞過水滴彎折時就會發生繞射，而當光從空氣進入水滴時彎折，就會發生折射。米勒說：「這兩種現象合併在一起就會抹消所有色彩，所以我們會看到白色，而不是多種色彩。」

霧虹不一定是完全白色。米勒說，有時霧虹也會呈現一點紅色或紫色。「這種現象發生時，就像是折射在擴散色彩方面稍微勝過了繞射。」

研究人員研究霧虹來進一步了解大氣光學，以及光與空氣中的水滴交互作用時的行為。電腦科學家透過在模擬中調整水滴的大小和形狀，已經能夠重現許多類型的光學現象，包括霧虹、雙彩虹、雙生彩虹（彩虹一分為二）。