قوس قزح الأساسي

(القسم 3.2.3.5.1)

قوس ملون يظهر على "شاشة" من قطرات الماء عند سقوط ضوء مصدر ضوء ساطع (الشمس أو القمر) عليها . وستنتج "شاشة" سميكة من قطرات المطر ألواناً أوضح من ستارة رقيقة من قطرات أقل. وإذا كانت شاشة القطرات موجودة فقط لجزء من القوس، فلن يظهر سوى جزء منه.

ويحدد حجم القطرات أو القطيرات الألوان التي تكون موجودة وعرض النطاق الذي تشغله كل منها. ومن غير المعتاد التمييز بين كل "ألوان قوس قزح" (الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي). وعندما تكون الشمس قريبة من الأفق، قد يسبب الغبار في قوس قزح أحمر. ويحدث ذلك لأن الأهباء الجوية تعكس أكثر الأطوال الموجية الزرقاء والخضراء الأقصر.

ويُرى قوس قزح في جزء من السماء مقابل مصدر الضوء (الشمس أو القمر) ويتركز القوس دائماً على نقطة نسبية للراصد مقابل مصدر الضوء مباشرة، أي امتداد لخط من مصدر الضوء إلى الأرض يمر عبر المراقب. وتُعرف هذه النقطة بالنقطة المقابلة للشمس عندما تكون الشمس هي مصدر الضوء، والنقطة المقابلة للقمر عندما يكون القمر هو مصدر الضوء. وفي جميع الحالات، يكون البنفسجي في الداخل (نصف قطر القوس 40 درجة) والأحمر في الخارج (نصف القطر 42 درجة). والسماء داكنة خارج القوس أكثر من الداخل، وهي ظاهرة تعرف باسم شريط الإسكندر الداكن.

وتعتمد كمية القوس التي يراها الراصد أيضاً على ارتفاع مصدر الضوء. فعلى الأرض المسطحة بالقرب من شروق الشمس أو غروبها (شروق القمر أو غروبه)، يمكن أن يكون القوس الأساسي شبه دائري تقريباً. ومع ارتفاع الشمس أو القمر، ينخفض مركز القوس، وكذلك قوس قزح الأساسي، تحت الأفق. وعندما يكون ارتفاع مصدر الضوء قريباً من 40 درجة، فسيجلس القوس الأساسي (مع نصف قطر 42 درجة) تقريباً فوق الأفق مع ظهور قمة القوس فقط في السماء. وإذا ارتفعت الشمس أو القمر أعلى من 42 درجة، فإن القوس الأساسي سيكون تحت الأفق.

ومن نقطة رصد مرتفعة مثل التل، قد يرى الراصد قوس قزح أكبر من نصف دائرة. ومن نقطة رصد مرتفعة جداً مثل الطائرة، يمكن رؤية قوس قزح يشكل جزءاً كبيراً من دائرة أو حتى حلقة كاملة.

وفي حالات استثنائية نادرة (عندما تتزامن قطرات من أحجام مختلفة)، يبدو القوس الأساسي مقسماً إلى قوسين متساويين يُعرف باسم "قوس قزح مزدوج". ولا يشبه القوس الداخلي على الإطلاق القوس الزائد.