幻日

幻日（sundog）是指类似于日晕或月晕的大气光学现象。^[3][1]半透明薄云中的六角形柱状的冰晶体垂直排列在空中时，就会对阳光规律折射，产生幻日现象。^[4]

幻日现象的产生需要稳定的大气层、适量的云、大量的水汽、冰晶形成角度等相关条件，^[5]因此幻日持续的时间不长，极为罕见。^[7]

2007年的哈尔滨、^[8]2011年的长春和^[9]河南省商丘市等地都出现过双侧幻日的景观。^[9]2014年^[10]和2015年美国、俄罗斯也都出现过幻日现象。^[11]2017年12月，瑞典出现幻日奇观，四个太阳同时悬挂天空。^[12]

当太阳光线照在整齐排列的六角形冰柱上时，就会发生非常规律的折射。其中有一部分太阳光被折射到太阳的侧面。人的眼睛看到这些被折射到太阳侧面的光线，仍然以直接沿刚刚进入瞳孔的光线方向来判断这些折射光发散顶点的位置，所以认为在该点存在另外一个太阳。^[13]

幻日只是太阳的虚像。随着太阳越升越高，通过冰晶柱的光线也会越来越远离地平线，偏折的角度也会越来越大，因此会看到太阳两侧的幻日远离中心的太阳，但与太阳却始终保持相同的高度。且由于太阳光在冰晶体中的色散，幻日靠近太阳的一侧是红色的，远离太阳的一侧却是蓝紫色的。^[13]

幻日的出现必须有特殊的气候条件。首先，要有云，而且云层的位置要高，云中要有大量的水气，温度要低^[注1]才能形成冰晶；其次，云层要薄，透光率要好，这样太阳光才能被折射出来；第三，太阳与冰晶及观察者之间的角度要正好，稍微偏一点都看不到。^[13]

“幻日”现象出现的时间一般是早晨5时30分至6时之间，或者上午9时左右，傍晚也会出现。但正午一般不会出现，不满足折射的条件。而且，出现幻日的多少、暗明、大小随着高空小冰柱的分布情况而异。^[14]

太阳光从冰晶体的某一侧面进入冰晶体，由于阳光在空气和冰晶体中的传播速度不同，其传播方向会在空气与冰晶体的交界处改变，发生第一次折射。同样地，当阳光从冰晶体的另一侧面射出进入空气时，其传播方向再一次改变，即发生第二次折射。两次折射使得射出冰晶体的太阳光与原本的光路在水平方向上偏转约22°。当大量被折射的光线聚集在一起进入到人眼后，就会让人们以为在折射出来的太阳光的背后存在着一个和太阳一样的光源，但实际上这是太阳的“虚像”。因为观测者与幻日所形成的视角半径为22°，所以将这样的幻日现象称为22°幻日。^[1]

44°幻日是阳光进入第一个晶体后又进入第二个盘状晶体经折射之后形成的，双重折射最小的背离角度是44°。因此被称为44°幻日。高度一致并且聚集起来的盘状晶体是44°幻日形成的必备条件，所以44°幻日非常罕见。^[6]

120°幻日是光线在比较厚的晶体中经过多次反射形成的。光线从晶体上表面射入，经由两个连续的侧面反射，再从下表面射出。光线的水平偏移总是120°而不受入射光线角度的影响，所以将这样的幻日现象称为120°幻日。^[6]

180°幻日是指与太阳处于正对的位置的，更加难得一见的“超大牌”幻日。^[6]

2007年11月14日下午3时许，哈尔滨天空中出现了两个“太阳”，在正常的太阳南侧，还有一个暗一些的“太阳”在云中光芒四射。3时40分左右，南侧的“太阳”逐渐变暗，化为一条彩霞渐渐消失。^[8]2011年1月，长春天空出现了三个太阳。当日13时许，位于天空西南侧的太阳的左侧和右侧，分别有两个“小太阳”，在太阳的上端还有一道强光。“小太阳”的面积约为太阳的1/10，两个“小太阳”与那一道强光在太阳外侧围出一圈彩虹般的光环。^[9]2011年12月17日上午8点，河南省商丘市向东附近出现单个幻日景观，并伴随朝霞。^[9]2012年12月，上海天空出现三个太阳的幻日奇观。^[6]2013年11月1日9时10分许，内蒙古赤峰出现“五个太阳”，河北围场“四个太阳”，辽宁朝阳“三个太阳”.。^[9]2019年12月31日8时左右，吉林省扶余市的天空中出现了3个太阳。^[15]2022年2月23日早晨，黑龙江省逊克县上空，太阳两侧有两处明亮的光点，仰望天空，好像一大两小三个太阳挂在天上，形成双侧幻日的景观。^[9]2024年9月26日，广东某网友发布了一段拍下的视频，视频中三个太阳同时出现在天空。^[16]

2014年1月29日，美国中西部地区遭遇严寒以及狂风袭击，受极寒天气影响，明尼苏达州出现了罕见的“幻日”现象。^[10]2015年11月，俄罗斯西伯利亚上空出现幻日现象。^[11]2017年12月，瑞典出现幻日奇观，四个太阳同时悬挂天空。^[12]2019年3月1日早晨，哈萨克斯坦天空出现了三日凌空的幻日奇观。^[6]

关于幻日，中国早有记载，《淮南子》上说：“尧时十日并出，草木皆枯，尧命后羿仰射十日其九。”幻日不是神话，也不是一种不祥之兆，而是一种自然界的光学现象。^[17]