幻日环

在阿蒙森-斯科特南极站上看见的一个清晰的幻日环（水平线）。
照相：John Bortniak，美国国家海洋暨大气总署（NOAA），1979年1月。

显示在南极上空观察到的晕像。照片中的特色是几个截然不同的现象：一个幻日环（水平线），一个22度晕（圆）与两个幻日（亮点），和一个上切线弧。
照相：Cindy McFee，NOAA，1980年12月。

幻日环是一种光学的晕像， 会以水平的白线出现在与太阳相同的高度上，月球偶尔也会出现这种晕像。如果是完整的，它会伸展成为一个与地面平行的一个圆，但更常见的是它只出现一部分。

即使只是部分的幻日环，也不会像22度晕和幻日那么常见。因为它们是由反射产生的，因此环通常是白色；然而，当出现120度的幻日时，它们可以呈现蓝色或绿色的色调，并且在边缘呈现红色或深紫色。

幻日环是由几乎与阳光垂直的六边形冰晶反射形成。反射可以是外部（即没有穿过冰晶），形成靠近太阳附近的幻日环；也可以是内部（晶体内的一次或多次反射），形成远离太阳部分的幻日环。由于多次的反射会使折射变得不对称，因此在远离太阳的部分会分离且产生一些颜色。幻日则始终与幻日环对齐（但并不会总是与22度晕对齐）。

幻日环的强度主要依据1-3-2和1-3-8-2射线决定（参见W.Tape的命名法，1是六边形顶部的表面，2是底部的表面，3至8以逆时针方式依序表示各个侧面。光线由它遇到冰晶表面的顺序来表示）。较前面射线的路径负责在其方位上的蓝色晕点。

$\theta _{{\mathfrak {1}}{\mathfrak {3}}{\mathfrak {2}}}=2\arcsin \left(n\cos \left(\arcsin \left(1/n\right)\right)/\cos \left(e\right)\right)$,

此处的$n$是材料（冰晶）的折射指数（不是斜射光的布拉瓦折射指数）。但是，更多的特征为幻日环的强度模式提供了结构。幻日环的特征包括90度的利耶奎斯特幻日（可能无法观测）、第二阶的90度幻日（不能观测）、22度幻日等等。

通过实验的手段，例如使用旋转的晶体，可以产生人造的幻日环。

相关条目

• 切弧
• 环天顶弧
• 利耶奎斯特幻日

外部链接

• Atmospheric Optics - Ice Halos （页面存档备份，存于互联网档案馆）