如何在拍照前預報晚霞？

想必大家被17年5月22日的北京大晚霞又刷屏了。在晚霞之前，17年5月22日下午6:29，關注我微信公眾號「霜蟾」的大家應該收到了公眾號的晚霞預警。

雖然質疑不斷，不過果然在日落時分出現了漫天的火燒雲。

今天的晚霞19:30才開始紅，8分鐘後就燒遍全天，十幾分鐘之後就開始褪去，如果沒有提前預測準備好的話，拍攝效果會大打折扣。

授人以魚不如授人以漁。

那麼，晚霞是怎樣預報的呢？

我在年初發了一篇推送《基於衛星圖來看看什麼時候出晚霞？》，但這篇推送缺乏很多具體方法的細節，基於這幾個月的再觀察，決定更新一下這篇晚霞預警推送。

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晚霞原理：

冗長版本原理（可以跳過）：

我們已經知道太陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光混合而成的。這些顏色的光的波長不一樣，紅色光波最長，橙色光波其次，紫色光波最短。空氣的分子和空氣里飄浮著無數細小的灰塵和水滴，它們都能夠把太陽的各色光線分散開來，這就叫作散射作用。太陽光中的光波波長越短的，像紫色、藍色光就很容易被散射開來；波長越長的，像紅色、橙色光就不容易散射。早晨或傍晚，太陽光是斜射的，它通 過空氣層的路程比較長，受到散射就減弱得很厲害。減弱得最多的是紫色光，減弱得最少的是紅色或橙色光。這些減弱後的彩色陽光，照射在天空中、雲層上，就形成鮮艷奪目的彩霞。

source：天氣網

召麒縮減版原理：

太陽把雲底照亮了。

那麼晚霞預報所基於的就是：太陽光能否直射到雲層底部。

上句話可細分為：

1、陽光條件：日落前後太陽出雲層，可以照亮雲底。n2、直射條件：日落前後無霧、無霾、能見度高。n3、雲層條件：不同雲層高度使得所要照亮的難度不同。n

所以其實簡化下就兩步，

1、看預報日落西面（雲向東飄地區的情況下）300km處有沒有雲。n2、看雲的類型是否是會出晚霞的雲。n

首先要學會識別哪種雲有大晚霞，哪種雲晚霞一般，哪種雲晚霞不好看。

那麼先看看典型的幾次晚霞情況，再講具體預測步驟：

如果對雲很了解或者認真看過年初的文章的話可以選擇跳過這部分。

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工具：

看衛星圖有兩個好地方：

https://worldview.earthdata.nasa.gov/http://himawari8.nict.go.jp/

第一個是NASA的衛星數據，更加清晰，歷史數據更全，缺點是只能看到當地中午和下午的數據。

第二個是日本的一個同步衛星向日葵，優點是更新快，每十分鐘更新一次。缺點是解析度相對低，而且斜著看不舒服吶……

以下晚霞紀錄照片結合了兩個網站的數據，由於日本的同步衛星只有近一兩年的數據，所以大多以nasa衛星下午的數據為主。

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首先，一張圖看懂大致雲的分類、高度：

source：wiki

這張圖很清楚的說明的雲的形態、高度、哪些雲會有降水等內容。

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晚霞記錄：

晚霞時間一般又稱作magic hour ，大約日落前後半小時，根據云層高度不同晚霞時間不太一樣，高層的捲雲在日落後燒起來，雷雨後的雲層由於比較低，一般在日落時燒起來。以下是幾次北京晚霞之前下午的衛星圖。一般來說，雲層從西向東運動。所以，應該更關注北京西北面的雲層。

（北京的位置見圖中Beijing，非特殊著名，照片均為本人拍攝）

2016年6月這次晚霞不是彩虹晚霞那次，可能關注的人不是很多。是日落後才燒起來的，可見雲層「絲滑」的質感。

云為高層的雲。

（上圖北京在中上部）

2015年8月這次晚霞非常的紅，也是下雨後帶來的壯觀晚霞。衛星雲圖可見一團團絲滑的雲，就是這次晚霞的主角。

云為中等高度的積雨雲，周圍較低的為層積雲。（感謝漠北指正）

2016年5月的彩虹晚霞可謂是非常驚艷，雷雨後的卷積雲與還剩下的一點點積雨雲稱為這次的主角。

云為中層的雨層雲。

2014年11月，也是有點透光的絲滑的雲。

云為高層的卷層雲。

2014年6月27日的捲雲晚霞，日落後燒起來的紅色，形狀很不錯。云為高層的捲雲。

兩次不太壯觀的晚霞，原因是：擋光嚴重、雲層不夠絲滑。

衛星上看十分細碎的小雲朵（衛星上看看像是魚鱗一樣），一般會有耶穌光，但不會有很好看的晚霞

下面是壯觀的鋒面雲，拍攝於2013年9月23日，王卓驍拍攝。衛星圖可見邊緣是比較透光的。這種雲會產生比較好看的大火燒雲。

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通過上述觀察，大家應該有一點點感覺了。

簡單總結一下不同級別的晚霞雲的要求：

EX級大晚霞（七彩晚霞）：（只見過圖）糙面雲晚霞、多層次組合而成的七彩晚霞n（不同高度都是晚霞合適的雲，照亮後顏色不同，但沒親眼見過）。n

13年7月23日山西太原

S級大晚霞（火燒雲）：中低、中高雲（層積雲、高層雲、鋒面雲、卷積雲、積雨雲等）n持續時間：短，20min左右。n

A級中晚霞（粉霞）：高雲（絲滑的捲雲，上面的例子比較多），n持續時間：長，35min左右。n

B級小晚霞（黃霞）：綿羊雲（衛星上看雲很小，這種雲會出現雲隙光，但不會有大晚霞）n持續時間：（我覺得就不算是晚霞）n

了解雲對晚霞預警很重要，比如，絲滑透光的雲懸浮更多小液滴，光線受到散射減弱更強，所以紅光更明顯，所以會更好看。（個人推測）

同時，因為不同雲的高度不同，晚霞效果不同，對於預報參數也不一樣，也是為什麼先不講步驟要講雲的原因。

下面基礎知識儲備夠了後，就是具體預報步驟，就以5月22日今天北京的為例，看看是怎樣發布晚霞預警預報的。

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步驟：

1、下午3:30左右，NASA衛星數據Terra會更新當天中午的雲層情況：

（https://worldview.earthdata.nasa.gov），這個時候觀察雲的情況。

上圖可見北京西北內蒙古附近開始沒雲，邊緣處可以看出是高層雲和中低層雲的組合，西北面一片晴好。如果雲往東南移動，太陽就可以在日落時刻照亮北京上空的雲底。

2、於是去天氣預報軟體看看日落時刻雲圖情況。日落時間可以通過天文軟體，或者使用app：magic hour來看具體時間，一般來說，北京夏天7:30左右，冬天5:30左右。對於雲圖情況，這裡推薦使用windytv，預報較准，種類十分豐富，可以分別看中層、高層、低層雲位置，也有app。（https://www.windytv.com/）

上圖可以看到19:00，雲邊緣在300km左右，北京上空為中層雲和高層雲。西北部為高層雲，可以判斷晚霞為中高層雲的晚霞，但由於雲的邊界距離太遠，所以有晚霞的時間會比較靠後，大概為日落左右，今天日落時間是19:30分，所以前20分鐘與後三十分鐘做好晚霞準備。

重點是判斷雲的邊界多遠就會擋光？這個可以通過判斷雲的高度來算出。

以下是摘自國家氣象局的數據

為了方便理解，ps現畫了個示意圖，可以粗略的估計遠近相信大家沒有把數學還給老師：

OB＝雲層高度＋地球半徑

OA＝地球半徑

所以需要［日落時刻］［日落方向］大約2AB的距離的地方（由於懶於算弧度）的上空沒有雲。

也就是：

需要2*√（（6371+雲高度）^2-6371^2）遠的距離沒雲（單位km）

如果精細點用弧度演算法其實也差不多：

2*（arccos(6371/(6371+雲高度))／360）*（6371*2π）

當然還要考慮山的影響、大氣折射影響，很多因素，所以我只能給個比較保險的數據。

6km高雲形成晚霞需要雲的邊界線在日落方向500km以內

3km中雲形成晚霞需要雲的邊界線在日落方向360km以內

2km低雲形成晚霞需要雲的邊界線在日落方向300km以內

ps：地面要有光（例如彩虹時刻），距離需要減半，也要考慮山的影響。n

今天是中層雲高度3km左右，所以需要在日落方向360km無大面積雲遮擋（有零星碎雲不影響）。

雲整體數據

中層雲數據，日落只有北京頭頂有中雲，是好看的晚霞種類。

高雲面積比較大，需要在意高云云的邊界。但計算晚霞所需雲邊界距離還是要以中層云為准。

雲的邊界326km，考慮到山的因素可以說是勉強上壘。

3、然後再看看6點左右nasa發布的suomi衛星圖數據，驗證下之前的推測，看看雲動的方向，速度。

（https://worldview.earthdata.nasa.gov）

4、然後容易被忽略也是很重要的一點，看能見度。

北京推薦使用中國科學院大氣物理研究所325米氣象觀測塔實時拍攝數據，每半小時更新一次，可以準確看出能見度情況。

http://view.iap.ac.cn:8080/imageview/

能看見東北的山說明很不錯的天氣了，如果大釘子都看不到，那就算了等晚霞吧。

5、經過上述步驟，基本可以提前知道是否有晚霞，晚霞樣子啥樣子的，地面有沒有光，有沒有可能有彩虹（地面有光+有雨）。

然後就是等待：

等待的時刻可以看看向日葵同步衛星數據，這個每十分鐘更新一次，更加及時，方便分析，不過可能看不太清楚（http://himawari8.nict.go.jp/）。

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過程記錄：

2017.05.22 18:30分，經過確認，發布晚霞預警。

19:00 又是漫長的等待，好多人發信息表示放棄治療，粉絲都少了兩個。

2017.05.22 19:30分日落，天空開始有一絲紅雲，藍中透紅，說明要開始燒了。

然後晚霞越來越亮，

6分鐘後就已經紅遍全天，

8分鐘後到達鼎盛，

10多分鐘後開始褪去。不過西面一直燒到19:55左右。

遺憾的是我有事情在外面，只隨手記錄了幾張。

小結一下：

1、下午3點看NASA terra，分辨雲的種類。

2、看windytv預報雲的種類，雲的邊界，看雲的邊界是否在可以晚霞的範圍內。

3、俯瞰實時圖看能見度。

4、下午6點看NASA suomi，看雲邊界位置是與否合適。估計日落時候能否遮擋。

5、日落前1h，看向日葵同步衛星實時監控，準備拍攝。

6、出現大晚霞，與預報相符，拍照記錄，增長經驗。

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如果覺得本文不錯，分享給大家，讓更多的人可以科學預報晚霞甚至彩虹。

如果想看年初寫的晚霞研究原文以及更多精彩內容，請關注微信公眾號：霜蟾。

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哦，還有一件事情。

你若問我有沒有自動預報晚霞的網站，

我很明確的告訴你有的，

國際上有3家在做晚霞預報，有一家是免費的。網站需要科學上網。

SunsetWx

這家網站不但有晚霞，還有朝霞預報。

使用方法是把forecast hour的時間進行調整，使得valid at的時間在你所在位置格林威治時間的日落時刻就行了，比如北京就是調整到12Z。（西藏日落晚要考慮時差）。

但是，

這個預報作為參考可以，經過觀察，準確性不是太強，把不是很好看的高雲晚霞也包括進大晚霞預報中去了。同時地圖精度有點低（美國、歐洲有高清版），以及，最重要的預報是什麼樣的晚霞，都有些問題。

不過，

省事呀！

上圖紅色越深，晚霞越強。（按照圖中所指示，中國好多大晚霞啊=_=，所以不是很靠譜）

比如上圖，說24號山西有大面積晚霞，然而實際只有南部一小部分有晚霞。

所以自己掌握判斷原理最重要。

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作者：李召麒

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