2010/11/08

虹 (解答編)

解答ってほどのこともないけれど。 一本の虹が見えたが色の配列が逆だった、という話。

一本だけ虹が見える時は普通、「主虹」が見えている。これは水滴中で一度だけ反射した 光がつくるもので、常に外側が赤になる。 主虹の外側に、もう一本の虹(副虹)が見えることがある。これは水滴中で二度反射した 光がつくるもので、逆に内側が赤になる。 従って見えていたのは副虹。 ハワイでは空気がクリアで日差しが強いせいか二重の虹を見ることは珍しくなく、 副虹もかなり鮮やかに輝くことがある。

なので問題は、主虹が見えずに副虹だけが見える条件は、ということになる。

主虹は、視点を挟んで太陽と反対側の対蹠点から40-42度離れた位置に、 副虹は51-53度の位置に見える。 太陽高度が42度より上であれば、主虹は地平線の下に入ってしまう。実際はその場所に 雨滴は存在しないから、主虹は見えない。 太陽高度が51度より上であれば、今度は副虹が地平線にかかってしまう。 副虹一本だけが(完全に)見えるのは太陽高度が42-51度の間にある時。 実際には、ある程度副虹の高さがないとアーチ型に見えないので、 私が見たときの太陽高度はかなり42度に近かったのだと思う。

ホノルルは北緯21度なので、冬至の時の太陽の南中高度はだいたい90-(21+23)=46度。 秋分の時に90-21=69度。今はその中間なので、まあ57度くらいだろうか。 ごく大雑把に見積もって、真昼より少し前、もしくは少し後の時間に条件が合うことになる。 実際に見たのは2時くらいだったかな。

雨滴が大きいと虹の幅が狭く、色が濃くなるそうで、 普通副虹は主虹より太くて薄いんだけれど、今回主虹のように見えたのは とりわけ大粒の雨が降っていたのかもしれない。

(もっとも、雨の降ってる地点の標高が視点よりも高ければ、 太陽高度が42度以下でも主虹が見えなくなる可能性はあるな。 それ考えるとあんまり問題としては綺麗ではないかも。)

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