火彩虹是一種不是彩虹的罕見天象。（圖片來源：Adobe Stock）
當天空出現一道橫跨天際、色彩鮮明如火焰般燃燒的光帶，許多人第一時間會聯想到「火彩虹」。然而這種壯觀景象既不是彩虹，也與火無關，它的正式名稱是「環地平弧」（Circumhorizontal Arc）。近年來，北美多地陸續傳出目擊報告，讓這種罕見的大氣光學現象再次成為焦點。
俄亥俄州 燃燒的天空
2025年5月，美國俄亥俄州加里波利斯有居民在抬頭時，看見一道長長的五彩光帶直衝雲層。拍攝者拉斯蒂·米滕多夫將照片分享給NBC4電視台，並在臉書寫下「加里波利斯上空燃起火焰」。社群媒體上的留言從驚嘆到幽默不一而足，有人聯想到《星際爭霸戰：下一代》中的「樞紐」，也有人想起《回到未來》裡飛行的德羅寧汽車。
對此，第四氣象小組首席氣象學家戴夫·馬扎檢視照片後說明，這是一層由冰晶組成的薄雲層，陽光穿過這些冰晶折射，從而產生了彩虹效應。美國氣象學會指出，這類「冰暈」最常出現在卷雲或卷層雲中，由陽光或月光穿過冰晶所形成。
加拿大弗農 夏季天空的鋸齒光帶
2025年7月2日星期三，加拿大弗農市上空也出現相似景象。有居民在社群平台分享照片，畫面中的彩色光帶橫跨天空，嵌入雲層之中，邊緣呈鋸齒狀，與典型的弧形彩虹不同。
加拿大氣象網報導指出，火彩虹（即環地平弧）在加拿大雖屬罕見，但並非首次出現，其形成原因同樣與高空卷雲中的冰晶折射陽光有關。報導也提醒，儘管它有「火」的綽號，但是既非野火煙霧所致，也與雨後水滴形成的普通彩虹無關，而且往往只持續數分鐘。
北卡羅來納州 如天使羽翼的彩虹雲
早在2015年8月，美國北卡羅來納州天空曾出現形似天使翅膀的七彩雲層，當地民眾紛紛拍照並分享到Twitter與Instagram平台。這種被暱稱為「火虹雲」或「火彩虹」的現象，其學名正是「環水平弧」或「環地平弧」（Circumhorizontal Arc）。
報導指出，這種景象形成條件極為嚴苛，太陽必須位於高空，而且仰角至少達到58度，陽光需穿過含有大量六角形片狀冰晶的卷雲層，這些冰晶還必須呈水平排列，才能產生清晰的光譜色帶。
環地平弧如何形成？
從科學角度看，環地平弧屬於冰暈家族的一員，其形成機制為陽光射入高空中水平排列的扁平六角形冰晶，光線從垂直側面進入，再由近乎水平的底面射出。由於入射面與出射面之間形成約90度的折射角，光譜顏色因此分離清晰。
完整的環地平弧呈現為一條巨大而鮮豔的光譜帶，紅色位於最上方，並與地平線平行，出現在太陽或月亮下方約46度的位置。若雲層零散或不均勻，往往只能看到部分色帶。雖然理論上月光也可形成環地平弧，但往往因為亮度不足而極為罕見。
為何罕見？與緯度有關
環地平弧的可見頻率與緯度密切相關。在美國，夏季往往可觀測到數次，但在北歐地區則較為少見。原因在於太陽仰角必須達到至少58度，這意味著在北緯55度以北或南緯55度以南地區，幾乎無法看到太陽環地平弧。
以城市為例，倫敦一年中太陽高度超過58度的時數約140小時（約在5月中至7月下旬），而洛杉磯則從3月下旬到9月下旬累積約670小時，因此更容易觀測。
與其他彩色雲的差別
環地平弧常被誤認為雲的虹彩現象。兩者差異在於環地平弧位置固定，始終位於太陽或月亮下方約46度，且色帶水平排列、紅色在上。虹彩現象則由衍射產生，色彩較柔和，分布沿著雲層輪廓，位置較不固定。環地平弧色彩純淨、光譜分明，比普通彩虹更為鮮明。此外，幻日與環天頂弧也屬冰暈家族，但位置明顯不同，較易區分。
「火彩虹」這個名稱的誤導
「火彩虹」這個名稱約於2006年前後開始流傳，由於當它出現在零散卷雲中時，色帶可能呈現火焰般形狀，因此得名。然而，它既不是彩虹，也與火無關。彩虹來自水滴反射與折射，而環地平弧來自冰晶折射，兩者成因完全不同。
人工也能模擬？
有趣的是類似效果其實可以透過實驗產生，早在1920年代便有人發現，只要將幾乎裝滿水的圓柱玻璃杯置於桌邊，以陡角照射光線，光線經水面二次折射後，會在牆上投射出色彩分明的雙曲線形光帶，折射效果與自然界六角形冰晶相似。
短暫卻震撼的天空奇景
無論是在俄亥俄州加里波利斯、加拿大弗農市或2015年的北卡羅來納州，目擊者的第一反應幾乎相同，驚嘆、興奮與分享。科學解釋並未減損其壯麗，相反地，當我們理解這道「火焰彩帶」其實是來自高空冰晶與陽光的精準幾何折射，更能體會自然條件如何在瞬間組合成一幅色彩分明的天空畫作。
下次當你在夏日午後抬頭，或許只需幾分鐘，天空就可能為你展開一場罕見而短暫的光學奇蹟。
