你知道嗎?氣候變暖不只會帶來海平面上升、物種滅絕、農(nóng)作物減產(chǎn)等風險,還有一個略顯詩意的副作用:更多的彩虹。
當太陽照射在半空中的接近圓形的小水滴上時,光線被折射及反射,就會在天空上形成拱形的七彩光譜,由外圈至內(nèi)圈呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色——這就是彩虹。
雙層彩虹,也被成為“霓虹”。/Pexels
原理聽起來簡單,可要滿足形成彩虹的條件,可一點都不簡單:我們首先需要一場大雨,不能是陰云密布的暴雨,最好是一場痛快的陣雨;
其次,我們需要雨滴,且越大越好。因為較小的雨滴會反復折射陽光,射出的光波相互干擾后,彩虹的亮度會被大幅減弱,甚至無法用肉眼看到;
最后,還必須在雨后有陽光直射大氣層,并與觀看者的眼睛成42°的角度——這是世界上大多數(shù)地區(qū)的清晨或午后。
超過和低于0-42°,我們都無法看到彩虹。/Global rainbow distribution under current and future climates
滿足這三個條件,你才能在天上欣賞到美麗的彩虹。
作為一種形成條件不確定性很高的大氣光學現(xiàn)象,彩虹的出現(xiàn)有隨機性,想看見彩虹并不容易,但這難不倒全球各地的“彩虹愛好者”們。
他們可以跋山涉水去“追彩虹”——“中國彩虹之都”新疆昭蘇縣的彩虹觀測團隊,用了兩年的時間追著彩虹跑,還做出了彩虹預測系統(tǒng)。
他們也可以自己創(chuàng)造美好——豆瓣“無用美學”小組中,普通人正在發(fā)現(xiàn)生活轉(zhuǎn)角處令人驚喜的彩虹。
而對紐約大學環(huán)境科學教授金伯利·卡爾森來說,在夏威夷的家中看見那道明亮而充滿活力的彩虹時,她關(guān)注的是:未來我們能繼續(xù)看到這些美麗的彩虹嗎?
在“世界彩虹之都”夏威夷,土著夏威夷人有很多不同的詞匯來描述彩虹,如“Punakea”表示幾乎看不見的彩虹。/The Secrets of the Best Rainbows on Earth
于是,她召集了一批和她一樣關(guān)心彩虹的同事們,開始了關(guān)于未來彩虹的研究。
他們先是在照片共享網(wǎng)站Flickr上,搜索了2004-2019年這16年來世界各地標記為“彩虹”的12萬張照片,并從中篩選出了7094張與降水相關(guān)的大氣彩虹圖片。
接著,他們將彩虹分布圖與成熟的氣候預測模型進行匹配,看照片拍攝地當時當刻是否有適當?shù)臈l件形成彩虹。
模型預測與圖片觀測結(jié)果基本吻合,這意味著模型可以用來預測未來的彩虹。
為了保證準確性,團隊成員還手動篩選去除了這種非自然形成的彩虹圖片。/Pexels
11月,卡爾森和同事們將預測結(jié)果發(fā)布在權(quán)威環(huán)境科學期刊《全球環(huán)境變遷》上,結(jié)論是出人意料的:越來越熱的地球上,將會出現(xiàn)更多的彩虹。
據(jù)觀察總結(jié),年彩虹日數(shù)量在降水量很少的極地地區(qū)和沙漠地區(qū)最低,在沿海熱帶地區(qū)和亞熱帶等降水量較高的地區(qū)最高。
隨著溫室氣體排放量的增加,未來可能會出現(xiàn)的情況是云少雨多,這導致了平均彩虹天數(shù)的增加。
如今,每年地球陸地上出現(xiàn)彩虹的平均天數(shù)是117±71天,根據(jù)模型的預測,到了2100年,全球平均彩虹天數(shù)還會在此基礎(chǔ)上增加4-5天。
顏色越紅,代表彩虹日增加的數(shù)量越多??梢钥吹剑蟛糠植屎缛盏脑黾佣汲霈F(xiàn)在北半球高緯度地區(qū)。/Global rainbow distribution under current and future climates
看起來全球平均數(shù)據(jù)的增長不多,但大部分的彩虹天氣增長都集中在俄羅斯、加拿大等高緯度地區(qū)。像喜馬拉雅山脈這種高海拔地區(qū),甚至有可能增加30-50個彩虹日。
彩虹日增多了,但這并不意味著全球的人都有更多的機會看見彩虹。地中海、南部非洲,甚至南美洲熱帶地區(qū)的部分地區(qū)未來將變得更加干燥。
“到2100年,這些地方可能會失去大部分的彩虹日?!笨柹淌谡f。
無論是“斯人若彩虹,遇上方知有”,還是“陽光總在風雨后,請相信有彩虹”,彩虹在人們的心里似乎一直都是一種美好的象征。
有多幸運的人才會在現(xiàn)實中同時遇見彩虹與“獨角獸”呀!/圖蟲創(chuàng)意
然而,在各種古老的文化與傳說中,彩虹往往不是積極的預兆。
在古希臘神話中,彩虹女神Iris總是在傳遞戰(zhàn)亂和沖突的消息;澳大利亞原住民的社區(qū)中,彩虹是創(chuàng)造者也是毀滅者。
在東南亞凱倫人的民間傳說中,彩虹是一種吃孩子的惡魔;在中美洲和南美洲的一些文化中,它是會帶來傷害的邪惡力量。
我們的祖先使用的甲骨文中,“虹”字形似拱橋形的龍,首尾各有一個有巨口的頭,人們認為這個怪物可以吸水,可能招致旱災。
甲骨文中的“虹”字。/甲骨文生成器
如今,這美麗的七色“天橋”也似乎預兆著更大的危機。
在未來更熱的天氣里,北極將會出現(xiàn)更多的彩虹,因為那些曾經(jīng)以雪的形式從天而降的水將更多地以雨的形式滴落下來。
而現(xiàn)在彩虹豐富的亞馬遜雨林的彩虹日可能會減少,因為雨林上空主要的降雨模式也將隨著大氣變化而變得更容易干旱。
四川甘孜藏族自治州,清晨的彩虹。/視覺中國
全球氣候的變化不僅影響著彩虹,也影響著看彩虹的每一個人。
能遇見更多的彩虹固然幸運,一場暴雨縱橫天地之后,彩虹也仍舊會出現(xiàn)。只是這次,我們可以試著看看美麗的彩虹背后,危險的信號了。
參考資料
【1】 Jenkins, K., (2019) Songs about rainbows. SAGE Publications Sage UK: London, England, pp. 329-331, 10.1177/1039856219859191.
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【4】 Businger, S. (2021). The Secrets of the Best Rainbows on Earth, Bulletin of the American Meteorological Society, 102(2), E338-E350.
【5】 Pukui, M. K. (1983). ?lelo No?eau: Hawaiian Proverbs & Poetical Sayings. Bishop Museum Press, 351 pp.
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