研究研究火烧云
date
Jan 22, 2026
slug
huoshaoyun-formation-mechanism-explained
status
Published
tags
science
type
Post
author
summary
火烧云是一种由光学与气象条件共同决定的大气现象,而非特殊云种。日出日落时,太阳光长路径穿过大气,蓝光被散射掉,只剩红橙光照亮云层,从而形成燃烧般的色彩。它最容易出现在空气通透、存在中高层云、且地平线无遮挡的时刻,常见于雨后或天气系统过境前后。
火烧云(又称火烧天、火烧霞)指日出或日落时天空中云层被照亮呈现出火红、橙红色彩的壮丽景象。这一现象的形成涉及复杂的光学散射原理,以及大气条件、地理位置和季节因素的综合作用。本文将从光学机制、地理与季节差异、典型形成规律和观测建议等方面深入探讨火烧云的形成机制,并通过不同地域的案例分析其成因与观测特征。
一、火烧云的光学原理

1. 太阳辐射与散射原理: 火烧云之所以呈现红彤彤的色彩,首先源于太阳光在大气中的散射过程。太阳光是由可见光谱中各种颜色(波长)组成的“白光”,其中紫、蓝光具有较短波长,红、橙光波长较长[1]。当太阳位于低空接近地平线时(如日出、日落时),阳光需要穿过极厚的大气层斜路径,此过程中发生瑞利散射(Rayleigh散射):大气中的分子(如氮气、氧气等尺寸远小于光波长)对短波长光(蓝、紫光)散射效率极高,将其向各个方向散射出去,而较长波长的黄、橙、红光则相对较少被散射[2][3]。因此,直接来自低太阳的阳光在经过长程大气后,蓝色成分大部分散失,仅剩下波长较长的红橙色光到达云层和地面,这就是为何日出日落时的阳光变得偏红、色温降低的原因[4][5]。换句话说,“晚霞之所以红,是因为白天空的天空是蓝色的”,蓝光在白天被散射到天空中使天空呈蓝色,而相应地在日落时剩余的直射光就呈现为红色[3][6]。
与此同时,大气密度随着高度增加导致折射效应也使太阳光路径进一步加长,从而增强了散射效应[7]。当太阳接近地平线甚至刚没入地平线下时,大气对阳光的散射作用按波长先后进行:首先瑞利散射除去了紫、靛,其次是蓝光;然后连较短的黄光也逐步被散射,剩下橙光;最终连橙光也散射殆尽,只剩下红光成为主导波长[8]。因此在理想情况下,日落时直接射向云层的阳光会逐渐由金黄变为橙红乃至深红。

2. 云的米氏散射与颜色呈现: 云本身由大量小液滴或冰晶组成,其尺寸(典型水滴半径~10微米)通常与可见光波长相当。这决定了云对光的散射属于米氏散射(Mie散射),与瑞利散射不同,它对各波长光几乎等效地散射[9]。简单来说,云滴对进入它的光“不加挑拣”地向各方向散射,这使得我们从云外看到的云颜色主要取决于云所接受的入射光颜色,而非云对不同颜色的选择[5]。在日光充足的白天,云受到的阳光是近似白光,散射后各种波长混合,因此云一般呈白色[10][11];而在日出日落时,云接收到的阳光已偏红橙色,云会将这一偏红的光散射出来,使云本身呈现火烧般的颜色[5]。正如香港天文台所比喻:“这就好比用红色探照灯照在白色幕布上,幕布便显出红色”[5]。因此火烧云的直接色源是经过大气滤蓝后的红色阳光,云只是一个“屏幕”将这红光反射/散射给观察者。
值得注意的是,尽管单个云滴对各色光无显著差异,但云层的整体光学厚度和内部吸收也会影响观感。薄云或卷云在斜射阳光下往往颜色鲜艳,因部分光透过云层、部分被散射,云还能在暗色天空背景下突出显示颜色[12]。相反,厚积云若太阳光难以穿透,其底部可能因为缺少直射光而呈灰暗色。此外,临近雨前的厚云底部水滴变大、散射效率降低而吸收增加,也会更显昏暗[13]。因此,火烧云常见于中高层云(如卷云、卷积云、高积云等)在日出日落时刻接受斜射光的情形,而很少出现在厚实的雨云或层云中。
3. 从下方照亮云层的条件: 火烧云最壮观的场景往往是云朵下表面被夕阳染红的时候。这需要特定的几何条件:太阳角度足够低且地平线附近无障碍,使阳光可以“从下面”投射到悬在空中的云底。当太阳接近地平线时,低层大气可能已有山脉或地平线遮挡阳光,但高空的云还“看得见”太阳[14]。由于地球是球形,不同高度的云层被太阳照亮变红的时间不一:在日落前,较低的云首先开始变红;太阳落下地平线后,低云很快失去直射光变暗,而更高的云(卷云、卷层云等)由于高度高,仍能继续接受到地平线下射来的阳光,往往在日落后几分钟逐渐被染成深红色,映衬在昏暗的天空背景下格外醒目[12]。观测者据此甚至可以通过云彩变红出现的先后,判断天空中云的相对高度[12]。要形成火烧云,云的位置和高度十分关键:云层必须处于太阳光路上且足够高,能够拦截到未经过多削弱的阳光[15]。正如美国风暴预报中心气象学家Corfidi所指出:“绚丽晚霞的云必须足够高,以截取‘未受污染’(未被大气边界层削弱和滤除颜色)的阳光”[15]。因此,高云更易出现鲜艳的红色,而低矮的层云通常因为接收的阳光已被穿过厚大气层削弱或因为本身遮挡太阳,难以呈现亮丽霞光[15]。只有在异常大气透明的情况下,低层云偶尔也能呈现出鲜明的红色——通常出现在海洋上空的热带地区,当低层大气极为洁净时,连距离地平线较近的低云也能直接受红光照射[16]。
4. 云色的光谱影响因素: 火烧云色彩从橘红到紫红,可能受一些额外因素影响。例如,有时日落后天空会出现紫光带(暮光余辉带),这是在红光基础上又叠加了被高层大气散射回来的少量蓝紫光所致,使云呈现粉紫色调[17]。此外,大气中颗粒物的散射和吸收也会影响云色:小颗粒气溶胶(如尘埃、火山灰)可以散射一部分红光,赋予天空和云彩深红或紫色的霞光;但较大的颗粒或水滴对所有光波均匀散射并吸收部分短波,会使天空和云彩偏灰黄、亮度降低[18]。例如,2020年加州山火烟尘使白天天空变橙红昏暗,就是高浓度烟粒子散射并吸收蓝绿光的结果[18]。因此,适度的高空尘埃有时能增艳晚霞(历史上1883年喀拉喀托火山喷发后全球霞光异常绚烂便是例证[19][20]),但近地面过多污染(高PM₂.₅浓度)反而会减弱火烧云的亮度和色彩,对比之下仅剩一个暗红色的太阳影影绰绰[21]。理想条件下,大气洁净度与颗粒含量适中、云层适当的高度和厚度结合,才能呈现出色彩最丰富、通透的火烧云景观。
二、地理与季节差异
火烧云的出现频率和表现形式受到地理纬度、区域气候以及季节变化的显著影响。在不同地区,由于大气成分、云量和太阳高度路径不同,火烧云出现的概率和色彩特点各异。
1. 不同纬度地区的差异:
- 中纬度地区: 中纬度(约30°–50°)地区的日出日落持续时间适中,云霞变化多样,是火烧云较常见的纬度带。例如北美、欧洲中纬度地区常有壮观晚霞。由于季风和锋面频繁,中纬度地区常在天气系统过境前后出现火烧云:例如冷锋过境后天空放晴但留有高层卷云,傍晚时分这些云被落日染红[22][15]。“红霞满天”在这些地区甚至成为天气谚语:“Red sky at night, sailor’s delight”(夜空红霞,天气晴好)就是基于中纬度西风带风暴东移、日暮西方霞光照亮退去的云团而预示好天气[23]。中纬度地区的火烧云颜色通常是橙红、火红为主,有时在日暮后期出现淡紫的余辉。由于大气适度透明且云层高度适中,这些地区的霞云既有饱和的暖色,又保持一定亮度。
- 热带及副热带地区: 热带地区(日赤道附近)日出日落速度快、黄昏短暂,一天之中太阳高度角变化大。热带区域的空气中水汽含量高,往往有较多云层。这意味着霞光被遮挡的概率较高,因浓密云层可能在太阳低角度时完全遮日,使霞光不易渲染天空。然而,在热带的海洋和沿海地区,如果空气异常清澈(例如雨季过后空气被洗净),火烧云的色彩可非常浓烈,甚至低空云也能被照成绚丽的红色[16]。开放洋面上,由于远离人类污染源,空气本底较为洁净,夕阳穿透大气后的红光更纯,常令热带海岛的晚霞闻名于世[24]。一些热带地区的火烧云除了常见的红橙色外,由于高空气溶胶(如沙尘或火山细粒)影响,还可能出现紫红色的霞光(例如南半球在2022年汤加火山喷发后几个月里,人们目睹了紫色的日落霞影[25])。总体而言,热带火烧云出现不稳定:雨季多云雨使霞光稍纵即逝,但旱季或台风过境后则可能出现惊艳的“火烧云”奇观。
- 高纬度地区: 高纬度(>60°)地区日出日落时太阳斜穿大气层的路径更长,理论上更容易产生红光。同时,夏季高纬度地区“白夜”或长时间的黄昏会使霞光持续很久,色彩渐变丰富。例如北欧夏季日落后常见长时间的红粉色“漫天烧”景象。然而,高纬度地区冬季太阳高度极低甚至极夜,出现火烧云机会较少;夏季虽然霞光长久,但高纬往往大气透明度极高且水汽少,晚霞颜色有时偏金黄或橙黄(因为极其干净的大气对蓝光散射少,残留光中蓝光成分略多,呈黄橙色调[26])。另外,高纬度夏季的特殊云种如夜光云(极高层的冰晶云)在太阳位于地平线下时仍被照亮,但其呈现银蓝色辉光而非红色,不属于典型火烧云范畴。总的来说,高纬度地区火烧云虽不如低纬绚烂频繁,但一旦条件适宜(如薄卷云在极低太阳角时),亦能出现壮丽且持续时间很长的霞云。
2. 不同季节条件:
- 秋冬 vs. 春夏: 在中高纬度地区,秋季和冬季往往比夏季更常出现通透鲜艳的火烧云。这一方面由于秋冬冷空气活动频繁,降水和大风会清除空气杂质,带来通透度高的晴空背景[27];另一方面,秋冬季节光化学烟雾和臭氧等污染较夏季少,大气能见度更好[27]。相反,夏季空气流通较差且高温日照使污染物生成累积,加上湿度大使空气发白,常出现灰蒙蒙的天空,晚霞颜色因短波被白亮的气溶胶散射混合而偏淡(常见浅金、粉红)[17]。美国的观测表明,由于夏季空气滞留和烟雾多,深秋和冬季是观赏日出日落的最佳季节[27]。在中国华北等地,也有“秋高气爽出好景”的说法,秋季大气通透度高,傍晚霞光尤为绚丽。
- 干季 vs. 雨季: 在季风气候区(如南亚、华南),雨季常天空云层厚密,日出日落时多被云遮挡,但雨后短暂放晴常带来绝佳的火烧云机会——骤雨洗尘后空气清澈,低层大气相对干净且往往有残留的高层云,这时霞光极为明艳通透。旱季天空云量较少且时有沙尘,若沙尘浓度不高可为晚霞添加绚丽的红色(因尘埃对红光的散射)[28];但若尘土或污染物过多反而使天空浑浊、光线暗淡,霞色偏橙黄昏暗[21]。以珠江三角洲为例,夏季(雨季)日落时多雷雨云遮天,但台风暴雨过后常见瑰丽火烧云;冬春季(干季)有时遭遇霾尘,霞光则趋黯淡偏黄,需要在冷空气吹散污染后的晴日傍晚才能见到鲜红晚霞。
- 气团与大气稳定度: 火烧云的出现往往与空气质量和稳定度密切相关。高压系统主导下,大气下沉会形成逆温层将污染物锁在近地层[29]。这种稳定条件下天空往往少云多霾,傍晚时太阳光穿过污浊大气后仅呈暗红色光晕,且由于地面有逆温层悬浮颗粒,霞光亮度和范围受限[21]。相反,在低压系统或锋面过境时,上升气流和降水会清扫大气,使空气特别清洁透明[30];同时低压前缘常有云系分布于高空,太阳可在其空隙穿透。这种“高云+洁净空气”的组合极易出现艳丽的火烧云[31][15]。因此常见冷锋过境傍晚或台风外围黄昏出现漫天红云的情况,就是因为风雨过后空气清澈而退去的云系仍停留高空,被夕照映红所致[32]。此外,海陆风环流也会影响局地云和污染分布:沿海地区下午常有海风吹拂,将内陆污染吹走、引入海上湿润洁净空气,这往往在日落时提供更佳的能见度背景;海风辐合抬升可能在内陆地区生成傍晚的高积云或积雨云残余,为霞光提供“幕布”。夜间则陆风将城市污染吹向海上,清晨在海上日出方向往往更透亮少霾,有利于火烧云的观测。因此,沿海城市常在夏季傍晚或清晨于特定风向条件下出现绚丽的火烧云。
综合来看,火烧云偏爱“洁净的天空+适量的云”。地理上沙漠和高原(干燥少尘、空气透明)地区、远离污染源的海岛,往往因大气澄澈更容易出现色彩饱满的朝霞暮霞[33][34]。反之,工业区、大城市若大气污染严重,则火烧云难以呈现理想的亮丽色彩,除非在雨后或冷空气来临时暂时改善空气质量。季节上,以天气晴朗干净、太阳斜角适中的秋冬为佳;气象条件上,则常在锋面或风暴系统过境的空隙、或昼夜环流转换时刻“捕捉”到火烧云。
三、形成规律总结与观测建议
经过上述分析,我们可以总结火烧云出现的一些典型规律,并为业余观测者提供预测火烧云的条件要点和观测技巧。
1. 高频出现的天气背景及规律: 火烧云并非随机出现,其背后往往有相似的天气背景。以下归纳几种易出现火烧云的典型情景:
- 降水过后的晴空残云: 无论夏季的雷阵雨还是冬季的锋面雨雪,雨后初晴常常带来火烧云奇观[31]。降水过程使空气中的悬浮颗粒物浓度大幅降低,雨滴洗涤了污染物,因而雨停后大气异常通透[30]。此时若天空仍留有部分云系(特别是高云),当太阳位于低角度时,这些洁净空气中的云层格外容易被夕阳/朝阳映射出鲜明色彩。
- 冷锋或低压过境傍晚: 当冷锋过境或风暴边缘恰逢傍晚时,往往预示一场火烧云秀即将上演[31][32]。原因在于,低压系统前部通常有大片高层卷云和卷层云先行到来,而地表仍可能较干燥少云;或者风暴后缘天空放晴而西天仍挂着高云。这种“高云退场、低空放晴”的窗口期,使西沉的太阳光可以畅通无阻地照亮天边的云层[32]。实践中,气象爱好者常把握这一规律:在风暴将尽未尽时提前预测火烧云。例如2022年飓风Ian残余云系北上,美东华盛顿地区提前数小时便发布火烧云预告,入夜果然出现了漫天红云的奇景[31][35]。因此,留意天气预报,当预示傍晚前后云系将部分散去或高云移入时,就是火烧云可能登场的信号。
- 晴空中的局部高云: 完全晴朗无云的天空虽然通透,但缺少云彩“银幕”去反射日出日落的光线,因而通常只呈现地平线处的暖色渐变而不算火烧“云”。反之,如果天空有适量的云(覆盖率30-70%较理想),尤其是西方或东方天空存在的卷云、卷积云或高积云,这是理想的火烧云配置。这些云足够高,可以截取红光且自身不是很厚实,不致完全遮蔽太阳光[15]。经验表明,薄卷云往往在日出前/日落后呈现绯红;鱼鳞状的高积云可以被映成满天红彤彤的“火烧鱼鳞”;高层积雨云的残余铁砧在夕阳下也会绚烂通红并在其周围出现丁达尔光束。这些云层如果出现在正确的时间与方位,就可能成为火烧云的主角。
- 地平线处的云隙或晴空: 要让阳光照亮云的下侧,太阳与云之间必须有通路。因此,观测火烧云需要太阳方向的地平线附近尽可能少云或有空隙。例如观赏日落火烧云,要西边低空无厚重云墙遮挡;观赏日出霞光,则东方低空需露出一线天光。这一点也解释了为何有时云量多的天气反而日出日落时分天空暗沉——因为太阳已被厚云完全挡住,无法“点燃”云彩。如果当天地平线有一小段晴朗的缝隙,太阳恰在云缝中穿出,也会出现短暂而惊艳的“耶稣光”和火烧云。很多摄影师清晨守候,就是等待日出方向云缝中透出的霞光转瞬即逝的红云。
- 空气清洁度与适度气溶胶: 如前文所述,最佳霞光出现需要洁净的大气环境[33]。PM₂.₅等气溶胶过高会造成灰霾,使霞光变暗变淡。但这并不意味着完全没有气溶胶最好——少量高空尘埃或烟粒往往能增强红色和延长霞光时间(称为“余晖”效应)。例如火山喷发后的高层气溶胶、秋季森林火烧产生的平流层烟幕,都会赋予日出日落异常鲜艳持久的紫红色余晖[19][20]。在日常条件下,雨后或冷空气南下使PM₂.₅降至低值(如<15 µg/m³)时,往往火烧云最通透明亮;而如果PM₂.₅高企(>75 µg/m³,重霾)时,则几乎不可能出现理想的火烧云,只会有一个深红暗淡的落日。在城市中,可以通过关注空气质量指数(AQI)来判断当日霞光潜力:AQI优良且傍晚有适量云时,可期待火烧云出现。
以上规律可概括为一句话:“清新的空气 + 合适的云量 + 空旷的视野 = 火烧云”。结合这些要素,下面给出一个业余观测者可参考的火烧云预测条件表:
预测条件 | 作用/说明 |
低空通透、大气洁净 | 雨后或冷空气过境后,尘埃污染物少,阳光散射后色彩更纯更亮[33]。 |
日出/日落方向地平线无遮挡 | 西方或东方地平线附近无厚云或山脉阻挡,使太阳光可照亮云层下方。 |
天空有中高层云存在 | 卷云、高积云等高云截取未被削弱的红光,呈现鲜艳霞彩[15]。 |
低层云量适中且不遮日 | 局部有云增彩但不过度遮阳;云缝让阳光直射云底,产生光影效果。 |
适度气溶胶存在 | 高空少量尘埃烟霾可增强红霞(如火山尘),但近地污染过多则削弱霞光[21]。 |
天气系统转换时机 | 如风暴将尽或初晴时刻,高云留存、低空放晴,是火烧云高发的“窗期”。 |
2. 业余观测与记录建议:
- 选址与时间: 观测火烧云需要开阔的视野。应选择远离城市高楼遮挡、地势较高或临水的地点,以确保日出/日落方向视野开阔。例如海边沙滩、河湖岸边、高楼天台或山坡都是理想场所。提前查阅日出日落时刻,并至少提前20-30分钟到达现场架好设备。日出前的晨霞和日落后的晚霞常常最为绚丽,不要在太阳刚升起或落下时就匆忙离开——火烧云通常在日出前的黎明或日落后的数分钟仍会持续甚至更精彩[35]。
- 观测工具: 肉眼观赏火烧云已足够震撼,但建议携带相机或手机以记录美景。如果使用相机,可选用广角镜头拍摄全景,同时使用三脚架保持稳定[36]。由于霞光颜色饱和,可以适当降低曝光补偿以避免高光过曝,从而捕捉更浓郁的色彩[37]。使用偏振镜有时能提升天空对比,让云彩更突出。若有条件,可带上分光计或简单的滤光片,通过不同波段观察霞光变化,体验光学原理。
- 安全与观测细节: 直接观看太阳时需注意保护眼睛。在太阳未完全落山前避免直视强光,可借助云彩和地物挡住部分光辉。拍摄时切勿长时间将相机对准太阳以免感光元件受损。在等待霞光的过程中,多留意天空云态的变化:记录云的种类、高度(通过霞光出现时序可判断高低云),颜色演变(由橙红到深红再到紫灰的过程),以及出现的方向范围等。这些观测可记录在笔记中,长期积累有助于总结本地火烧云出现的独特规律。
- 数据记录与分析: 建议业余气象爱好者结合火烧云观测进行简单的数据记录。例如,每次出现火烧云时,记下日期时间、云量云状、能见度或AQI、当日最高最低温、是否有降水前史等,并可加入照片佐证。久而久之,这些记录可以帮助分析火烧云出现的季节性和天气模式(比如是否往往出现在冷锋后、高压来临前等)。同时,可参考气象卫星云图和地面气象图,与自己的观测进行对比印证,从而提高对火烧云预测的准确性。对于摄影记录,可尝试在相同地点不同日期拍摄火烧云,比较色彩与云态差异,也是很有意义的学习过程。
- 分享与学习: 火烧云常常瞬息万变且惊艳异常,欢迎将自己的观测日志、照片分享在气象爱好者社区,从他人的经验中学习。在分享图片时标注拍摄参数和当时的天气,有助于他人了解形成条件。通过交流,不同地域的观测者可以发现火烧云的一些共性与差异,更全面地理解这一现象。
四、案例分析
下面通过两个不同地理区域的火烧云案例,分析其出现的具体条件和呈现特点,以加深对火烧云形成机制的理解。
案例1:美国加州的火烧云 – 干燥晴朗环境与烟尘对霞光的影响
加利福尼亚因其晴朗的天空和壮丽的日落而闻名。在加州南部内陆的莫哈维沙漠地带,如里奇克莱斯特(Ridgecrest)附近,每当夕阳西下,干燥洁净的空气和开阔天空使得阳光得以穿透大气,其短波成分(蓝、绿光)被高效散射掉,仅剩长波的红橙光涂染天空[38]。沙漠地区极低的湿度和污染水平,让大气清晰度极高,因而该区域的晚霞色彩格外纯净浓烈,常呈现出火橘色、玫瑰红等层次分明的色带[38][39]。同时,沙漠上空的云彩类型对霞光渲染也起重要作用。例如日落时若出现卷云,高悬的卷云往往首先被染成金红色的彩带;积云则在干燥空气中轮廓分明,夕照下边缘镶金、主体橙红,增添立体感[40]。山区附近偶尔出现的荚状云(与山地波动有关的透镜状云)在落日映照下,云盘边缘会泛出奇异的亮红光,非常引人注目[41]。此外,加州独特的风场也会影响霞光,例如著名的圣安娜风(干热的偏东风)可一扫沿海的海雾和污染,带来极佳的能见度和干燥度,因而圣安娜风日落常见粉红色的云彩和橙黄色的天空[42]。
然而,加州的火烧云也并非总是怡人明亮。2018-2020年期间的山火为加州天空带来了另一种“火烧”般的景象:大火产生的烟尘颗粒充满低空,大气变得浓浊昏暗,2020年9月旧金山湾区甚至白天出现了橙红色的天幕。这种现象并非典型的火烧云,而是厚重烟霾通过米氏散射选择性地吸收并散射蓝绿光所致[18]。烟尘粒径较大且浓度极高时,会均匀散射所有可见光并强烈吸收短波,使透过的太阳光仅剩暗红橙光,同时整体亮度骤降[18]。因此,当时天空呈现异样的橘红色调且光线晦暗,云层轮廓也几乎消失在烟幕中。有趣的是,这与历史上火山喷发后的全球霞光原理相通:火山灰在高空散射太阳光,曾使1883年Krakatoa喷发后欧美多地出现如火一般的红色天空,甚至引发误以为火灾的报警[19]。加州山火烟尘虽大多停留在对流层,但局地浓度之大亦创造了仿若异星的景象。科学分析表明,适量的烟尘(或火山尘)在高空平流层稀薄地扩散时,可以产生绚丽的紫红色日出日落(因为高层气溶胶对蓝光也略散射,使得剩余光偏红紫),但过量的烟尘滞留低空时则会减弱云霞的可见度,只留下沉重的血红天色[21][18]。因此,加州的两个极端案例说明:在干净的大气条件下,火烧云绚烂明亮;而在严重烟尘污染下,天空呈现出另类的红色但缺乏层次和云彩细节。这印证了大气散射原理对于霞光的决定性作用。
案例2:华南地区的火烧云 – 季风气候下清洁天空与污染霞光的对比
华南地区(以珠江三角洲为代表,包括广州、深圳、香港等地)地处副热带季风区,夏季高温高湿、冬季相对干燥,是火烧云出现特点鲜明的区域。夏季雨季,华南上空经常云层厚重(层积云、积雨云常见),日落时往往被乌云遮日,因而火烧云较少露面。不过在台风或强雷雨过境之后,情况截然不同:倾盆大雨扫除了空气中的污染颗粒,暴风雨后天空放晴但通常残留一些退散中的高云或雷暴云砧。这时空气透明度极高,天空湛蓝澄澈,而西天的余云在落日照耀下被烘托出难以置信的鲜红色彩。当夕阳穿过低层几乎没有尘埃的空气直射高耸的云底时,整个云体犹如燃烧一般。这类场景在华南屡有发生——例如夏末初秋台风登陆后的黄昏,深圳和香港等地常出现通天血红的火烧云刷屏社交媒体,其背后原因正是“暴雨洗尘”+“高云返照”的组合[16]。观察发现,这些火烧云有时面积广,可覆盖大半个天空,色调从靠近日落方向的金红逐渐过渡到头顶乃至东方天空的粉紫,持续时间也较长,直至日落后20多分钟高层卷云仍红光未散。这说明高空有充足气溶胶延迟并散射了太阳余晖,使霞光更加持久(类似“余晖”效应)。
进入秋冬季旱季,华南迎来大陆高压控制,北风带来较干燥晴朗的天气。这时期火烧云出现频率增加,因为天空云量适中且相对少雨。但是大陆气团往往夹带一定灰霾,珠三角在静稳条件下容易出现轻至中度霾,使白天空气透明度下降。一旦大气中PM₂.₅浓度升高,傍晚霞光颜色会偏向橙黄且亮度降低[26]。典型的冬季情景是:太阳下山时变成红球,但天空其余部分只是暗黄昏灰,缺乏壮观的红云。这是因为近地逆温锁住污染,低层空气“不干净”,阳光在靠近地面时已被滤去太多可见光,无法投射鲜艳的颜色到云上[21]。只有当冷空气南下驱散污染或本地风较大时,秋冬季的空气质量提高,叠加高空卷云来访时,才能出现久违的火烧云。这种火烧云色调有时不及夏季雨后那么血红,往往呈现橙红偏暖的色温(因为极干净干燥空气下霞光略偏黄[26]),但胜在满天通透,一尘不染的红霞映衬蓝紫的远山,非常清丽。
香港天文台的观测也提供了有趣的细节:由于香港四面环海,在冬季晚上常见城市灯光把低云底部照成橙黄色(称为“光污染云”),但在傍晚时分若太阳余晖足够强,这些低层云也能被阳光染红,与都市灯光形成对比[43]。这说明光源强弱和云高都会影响云的颜色来源。对比来看,华南地区自然条件下的火烧云更多偏向暖红和粉紫,而在有人为光和霾影响下,霞云可能呈现橘黄或暗红的基调。在公众印象中,华南的“火烧云”多出现在夏秋之交,这跟天气转换(台风、季风)频繁和空气透明度周期性变化有关。许多摄影爱好者在广州珠江边、香港维港畔拍摄的经典火烧云,都对应着冷暖气流交替或大暴雨后的特别天况。这一地区的经验也佐证了火烧云形成三要素:干净的空气、到位的云和恰巧的时机。
五、参考文献
- NOAA美国国家气象局 JetStream 教程: The Color of Clouds(云的颜色),详述了瑞利散射和米氏散射原理对云色的影响。
- 香港天文台教育文章: 《云的颜色》,2011年3月,作者郭望轩。解释了为何云是白色、灰色以及日出日落时变红的光学原因,并附示意图说明不同高度云层变红时间差。
- 华盛顿邮报 (Capital Weather Gang) 报道: “Hurricane Ian bathed the Mid-Atlantic in a spectacular sunset”, 2022年9月30日,作者Ian Livingston。报道飓风Ian残留云系给华盛顿特区带来的壮丽火烧云,并引用气象学家Stephen Corfidi关于鲜艳晚霞需要高云和洁净光路的论述。
- Advantage Intl 博客: “Ahhhh Those Sunsets”, 提及全球不同地区(热带、沙漠)因清洁空气产生艳丽晚霞,以及秋冬季因大气较洁净更利于日出日落观赏的分析。
- NOAA 地球系统研究实验室 (ESRL) 文章: “Red sky in the morning, sailor take warning. Red sky at night, sailor’s delight.”(红霞晨晚歌谚语科学解释),作者John Augustine等。解释了高压下大气脏污与低压下大气清洁如何影响霞光颜色,高压下日落往往更红(因为气溶胶散射红光为主)而低压下霞光偏黄。
- Los Angeles Times 报道: “How smoke from California wildfires turns the sky red”, 2020年9月15日,作者Paul Duginski。该文引用NASA科学网站和专家解释了山火烟尘如何通过米氏散射吸收蓝光使天空变红,并回顾了火山喷发导致全球红霞的历史案例。
- Ridgecrest Guide 文章: “The Majestic Sunsets of Ridgecrest, CA”, 2025年3月20日更新。介绍了加州里奇克莱斯特地区日落霞光的科学机制(干燥空气+少污染增强红光)及典型云彩作用
- 香港《英文虎报》报道: “Hong Kong skies dazzle with rare 'blood rain' phenomenon”, 2025年9月1日(未直接引用内容)。提及一次特别的红色天空现象,暗合火烧云与降水、光照的关联。