主虹

虹と水滴の光

探す位置: 太陽と反対の側

太陽を背にして立つ、視半径40〜42度の弧です。気象庁『気象観測の手引き』は、主にじの紫を内側、赤を外側と定めています。

どう見えるか

半径40度に紫、42度に赤が来る色の帯です。気象庁『気象観測の手引き』は「半径が40〜42度の弧を，主にじといい，紫は内側，赤は外側にある」と定義しています。同じ資料は「天空はにじの外側のほうが内側より暗い」とも記しており、弧の内側が明るく、外側が沈むという明暗の差も見分けに使えます。太陽が低いほど弧は高く、半円に近づきます。

空のどこを探すか（太陽からの角度・太陽高度）

太陽を背にして、自分の影の先を見ます。弧の中心はその影の頭にあたる対日点で、日中は地平線の下に沈んでいます。WMO 国際雲図帳は太陽高度が42度を超えると弧は地平線の下に隠れるとしており、日本の平地では日の低い朝夕に見つかる形になります。腕を伸ばした握りこぶしの幅がおよそ10度で、その4つぶんが半径にあたります。太陽を直接見ないように体の向きを決めます。

なぜそこに出るか

水滴に入るときと出るときの2回の屈折と、内側での1回の反射が組み合わさります。気象庁『気象観測の手引き』は虹を、大気中の無数の水滴によって光が屈折・反射・干渉を受けて生じる現象と定義しています。曲げられる向きには限界があり、戻る光が最も密になる角度が40〜42度に来るため、そこだけが明るい弧になります。色ごとに屈折の度合いが違うので、赤が外、紫が内に分かれます。

似た現象との分け方

副虹とは色の並びで分かれます。こちらは外が赤、副虹は内が赤で、半径も50〜54度と離れています（気象庁『気象観測の手引き』）。内側に細い縞が重なって見えるなら過剰虹、色が抜けて白い帯になっていれば霧虹で、粒の大きさが分かれ道です。二つの弧にはさまれた空だけが暗い帯には、別の名前が与えられています。太陽の側に出る暈とは、探す向きがそもそも逆です。

出ているとき空に何があるか

太陽の側は晴れ、反対側に雨粒が残っている状態です。積雲や積乱雲からのしゅう雨のように、降る範囲が狭く区切られた雨で立ちやすくなります。粒が大きいほど色は濃く、雨脚が遠ざかると弧も薄れていきます。気象庁は虹を大気光象に置いており、雨そのものではなく光の現象として扱っています。弧が見えている向きに、雨粒のカーテンが残っています。