从雷雨我们就想到美丽的虹,《诗经》里说:“蝃蝀在东,崇朝其雨”,意思就说若东方见虹,立刻就要下雨。实际我们见到虹的时候,天空中已在下雨,因为虹是由于太阳光照射到雨点上,由雨点反射到我们的眼帘而成的。黄昏的时候,日落西山,我们向东看,对了雨点,就见虹,这雨点或是离开我们不过几十码之遥,或许在几里以外。太阳光经过雨点,各色光波就因折光而分散,所以虹的颜色,便成了五色缤纷。虹作弧形,红色在外,向内有橙、黄、绿、紫等色。弧的直径普通是四十一度,我们若是由太阳经我们的视点到地平线下作一根直线,这虹的圆心就在这引长的线上,虹的中心在地平下,所以普通的我们所看到的不过一个小半圆。虹的颜色,捉摸不定,时常更变,由于空中雨点大小,常有更变。雨点直径若是在一英寸的二十五分之一即是一毫米以上,那红、黄、蓝、绿各色俱全,雨点直径在一毫米以下,就不见红色,若在十分之一毫米,则虹即无光彩而作白色了。
在峨眉山上,时常可以见到一般善男信女所称之佛光,这佛光不是别的,就是虹。早上或傍晚,太阳离开地平线还不远的时候,我们若是背着太阳,前面见到云或雨,就可以发现佛光。普通的虹,只能见到一个小半圈,在山顶上,立足点既高,整个圆圈都显露出来。雨点大就有红、黄、蓝、绿诸色,雨点小仅有白色的圈。圈的中间发现一个庞大的佛首,这佛首不是别的,那是立在山上人们头部的影子。无怪乎迷信的人,就以为如来佛现身了。在德国的布罗肯山山上,常发现这佛光,所以这现象的名称是“山妖”。南京气象研究所,曾于民国二十二年至二十三年在峨眉山设了气象台,一年中发现佛光至七十余次之多。凡是高山如泰山、庐山、黄山统可以见到佛光的。
和虹相类的现象在天空中还有晕。虹是由于雨点成功,而晕是由于云点成功的。晕有大小两种,小的半径不过五度至十度,而大的半径为二十二度或四十六度,都以太阳或月亮为中心。量晕的直径,有一个简单的方法。若将臂膀伸直,手上拿一根线或绳,吊上一粒石子,将线旋转,使石旋成圆形。若是绳的长是九英寸半,这石子所绕的圈投射到天空,便是和二十二度的晕一样大小;若是绳子的长是二十五英寸,这石子所绕的圈是和四十六度的晕一样大小。这两种大的晕是由于高云所成,云中的水点已结成冰。小的晕又名光环,是低云所成。古人有“月晕而风”之语,晕无论大小,都是为风暴将临的预兆。太阳旁的晕,不但比月晕为多,而且颜色亦更美丽,不过因阳光刺目,普通人不注意就罢了。晕也有红、黄、青、绿各色,大的晕青色在外,红色在内,小的晕则相反。
天空的颜色,可以一个简单成语概括起来,就是“青天白日满地红”。但为什么天是青的,太阳是白的,向晚或是黎明的时候满地见红光呢?太阳光各色俱全,因此发白,这是容易解释的。但天为什么作青色?吃纸烟的人,晓得将纸烟点着烧起来,有一缕烟冉冉上升,这时候烟作蓝色的,等到把烟吸进口里,重又喷出,便作白色了。原因是烟里面尘埃非常细小,空中光线蓝色光波最短,最容易被尘埃反射,未经吸过的烟,颗粒既小,只能反射蓝光,所以作蓝色。等到烟经口鼻再喷出来的时候,加上水汽,成了雾点,颗粒已大,各种光波都被反射,便成白色了。天空之所以青也是同一原因。到了天边和地平接近的地方,沙尘充斥,天就作鱼白色,和天顶的蔚蓝色迥不相同。黎明旭日东升的时候,或是傍晚日落西山的时候,太阳总作红色,照到天边的云霞,也作灿烂之色,这是因为青、黄诸色光线,都被空中尘埃所反射,只留了红光能射到我们眼帘的缘故。
记得《列子》里边有一段糟蹋孔夫子的话,说道两个小儿相争论,要请孔子去解决,一个说太阳日中热,早晚凉,所以太阳日中比早晚近。一个说太阳看起来早晚大,日中小,所以早晚近而日中远。孔子就没法解决。这问题到近百年来才有圆满的答复。太阳、月亮在天边之所以比天顶之觉得大,完全是我们视官感觉上一种错误,因为天空的形象不是一个半圆形,而好像一个镬子俯伏于地上的样子,从观察者到天顶好像还没有到天边那样远。因为从立足点到天顶的半径好像短,而到天边的半径好像长,所比同一度数的弧在天边要比在天顶长,因此月亮和太阳在眼膜中,虽是天顶和天边应占同一弧度,可是在天边就觉比较大。这不但太阳和月亮是如此,凡各种物事都是在天边时比天顶同一距离时感觉要大得多。(www.daowen.com)
从日月云霞的颜色,往往可以预告未来的天气。宋范石湖诗“朝霞不出门,暮霞行千里”这句话,欧美不约而同也有的,英文叫“朝霞红时舟子愁,晚霞红时舟子喜”(Sky red in morning is a sailor's warning,sky red at night is the sailor's delight),这谣谚是很可靠的。为什么同一现象早晚得到不同的结果?从气象学上可以这样解释,在日中的时候,对流很盛,空中湿气易于凝结成云,到太阳落山的时候,若是空中湿气很重,云层一定很厚,不能见霞。晚上见霞,乃是空中湿气不多的表现,所以主晴。晚上地面因辐射而冷却,不应有对流,但能成雾,雾是不会有色彩的。若是早上有霞,那就表示晚间发生对流,是将下雨的征象了。
云的高低、方向和厚薄都可以为天气晴雨的预兆。在范石湖的《吴船录》内有“庐山戴帽,平地安灶。庐山紧腰,平地造桥”,这谚语是很准确的。凡山岭的区域,云的高度慢慢上升就是天晴的预兆,若是慢慢地下降,就是将雨之兆。夏天中午以前,若是满天是如堡垒般很厚的积雨云,则当日下午即有雷雨。苏东坡诗“今日江头天色恶,炮车云起风暴作”,但大块白色的积云,若不十分浓厚,虽满布天空,亦不降雨。所以俗谚叫“楼梯天,晒破砖”,盖满天都是积云的时候,虽是一样高低,但看来总觉得近者高而远者低,形似楼梯,这是久晴的预兆。小块的高积云或卷积云,倒是将雨之兆,俗语说道:“鱼鳞天,不雨也风颠。”又说:“云气若鱼鳞,来朝风不轻。”因为高积云或卷积云往往是风暴的前驱者。云行之方向亦可觇风雨,俗谚有说:“云行东,马车通;云行西,马溅泥。”这也很有灵验的。但以天的颜色和一处的风云来做预告的根据总嫌不足,要预告精确,必得多设气象台,各处用无线电联络起来,每天制图才能有效。
天气预报并不是气象台唯一的重要工作。气象台搜集各处雨量、温度、气压、风向等种种材料。黄河、扬子江口水位的高低,就要看各地雨量多寡而定。飞机场的所在地,一定要拣少雾的地方。飞机飞行的高低,要看空中风向和风速。军队放重炮要知道高空的温度。农业家种植作物如棉花、甘蔗之类,必先调查其地是否有霜,每年降雨多少,在于何时。甚至法院亦和气象有关,建筑房子的时候,业主和包工常因建筑完工后期而起诉讼,所以法院时常写信到气象研究所来调查各处下雨的日数。财政部盐务署从天津运盐到两湖的时候,有时发觉盐的斤两加重,于是就发生疑问,这水分是由空气里吸收的呢,还是由人暗中加入的,那就要调查沿路经过地方当日的湿度。这类的事不胜枚举,于此也可知气象和人生的关系是多方面的。
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