彩虹自古以來是美好的象征 。彩虹是天氣現象虹和霓的總稱，虹是太陽光照到水滴上，經折射、分光、全反射、再折射回來的外紅內紫的圓形光帶，出現虹的最大太陽高度角42°22′ ， 太陽高度角越小，彩虹越大越高；雨滴越大 ， 彩虹越亮 。霓則是太陽光照到水滴上，經過折射、分光、全反射、全反射、再折射回來的外紫內紅的圓形光帶，比虹暗，出現霓的最大太陽高度角為50°24′ 。
我國殷代甲骨文里有虹的記載 ， 寫成“＝” 。唐代孔穎達在《禮記注疏?月令》寫道：“若云薄漏日，日照雨漏則虹生 ?！贝致越沂玖撕绲某梢?。在歐洲，英國科學家羅吉爾?培根最早指出，虹霓是太陽光照射空中的雨滴發生反射和折射現象 。后來，牛頓以玻璃棱鏡將太陽光散射成彩色，發現了彩虹光學原理 。
由于熱力作用，西方日頭東方降雨，偏東方向易形成彩虹 。反之，東方日頭西方降雨，西方形成彩虹少見，原因是早上西方出現對流，通常有較強典型冷鋒系統東移，可視天空位于上升運動區，東方較少露出藍天和太陽 。下午出現彩虹多、早上少，中午太陽高度角＞42°，不能形成可視彩虹 。
雷暴降雨決定了彩虹出現的概率 。昭蘇是新疆唯一一個沒有荒漠的縣，對流天氣頻發，也是全疆雷暴冰雹發生最多的地區 。昭蘇縣位于海拔2000米左右天山山區，緯度43°N左右 。夏季山區東西兩側有兩個進氣流的山口，兩個方向的弱冷空氣常在昭蘇匯合，造成對流性天氣異常偏多 。雷暴降雨大部分出現在夏半年午后到傍晚，緯度越高的地方，太陽高度角越低，形成彩虹越多，山區出現彩虹多于平原 。
彩虹常出現在強對流云團產生的短時強降水后，即某地處在槽前冷空氣控制區，或處在強鋒區帶上，不斷有冷空氣南下 ， 就易形成強對流和短時強降水從而可能出現彩虹 。在昭蘇 ， 當里、咸海脊維持，強鋒區帶上有波動東移，或中亞地區維持低渦，里、咸海長脊 ， 引導冷空氣南下時，就易形成強對流天氣，產生短時強降水，形成彩虹 。
【在新疆昭蘇，做“追彩虹的人”】今年86歲的趙錫章對昭蘇彩虹至今難以釋懷，1963年夏季剛到昭蘇縣氣象局工作，第一次偶遇彩虹驚嘆不已，工作久了發現彩虹是這里的家常便飯 。
遺憾的是，由于彩虹不屬于氣象部門觀測業務規范里的觀測項目，在歷史檔案里沒有找到關于彩虹出現的相關記錄 。當地將視野開闊的昭蘇國家基本氣象站作為虹霓觀測點，將縣燈塔牧場、草原石人風景區作為輔助觀測點，還通過21個區域氣象站采集彩虹數據；制定了全國首個《虹霓裳觀測規范（試行）》，2023年作為地方性標準發布，將于8月17日實施 。
當地自2017年5月開展觀測彩虹觀測 ， 已形成6年定點觀測資料 。這些資料來之不易：一方面不像降水、氣溫、雷電等可被觀測儀器直接記錄，目前只能通過觀測員爬到山頂、塔架上人工觀測，且經受風吹雨淋；另一方面彩虹屬于小范圍氣象景觀，有時一道彩虹僅在5平方公里內看到，時間短暫，觀測員驅車追彩虹也常失望而歸，“捕捉”彩虹成為難題 。為此，縣委宣傳部鼓勵各族群眾加入拍攝和回傳工作，“全民追虹”活動豐富了彩虹觀測數據 。
依據觀測記錄 ， 當地氣象部門發現彩虹集中出現在5-8月，數量占全年90%，其中7月最多，多在21時后，最常出現在夏塔、軍馬場、燈塔牧場、喀夏加爾鎮等地，基本是降雨云團移動路徑，從西南到東北連成一線 。
調查全國2381個國家氣象站1981年至2010年30年歷史氣象資料，重點普查5-9月雷暴日數、冰雹日數、≥0.1毫米的降水日數、降水量、日照時數等，發現昭蘇縣出現彩虹氣象條件均高于全國其它地方，且滿足出雙彩虹的最好條件 。
通過太陽高度角、雷暴日數、空氣潔凈度等數據比對，判斷出昭蘇是目前國內出現彩虹頻率最高、次數最多的地方，2019年12月24日昭蘇縣被中國氣象局公共氣象服務中心授予“中國彩虹之都”稱號 ， 成為全國唯一獲此項殊榮的地方 。
雷陣雨屬于中小尺度的天氣系統，局地性強、時間短、演變速度快 ， 預報難度大 。夏季午后雷陣雨天氣常伴隨彩虹出現，彩虹預報須建立在雷陣雨預報基礎之上 。
“捕捉”雷陣雨天氣是“捕捉”彩虹天氣的關鍵點 。短時天氣預報主要手段依賴于數值預報模式，尤其是中尺度數值預報模式，還需關注天氣雷達、氣象衛星、地面氣象站等信息，掌握高空大氣環流的細微變化 。
2018年，彩虹預報團隊成立，在全國首個彩虹數據庫的基礎上形成預報技術路線 。通過數值預報模式掌握大氣環流背景，關注夏季對流性天氣的發生、發展、演變 。判斷未來三天內可能出現對流性天氣時，關注天氣影響系統變化發展 。根據彩虹形成的天氣條件和地形地理條件及歷史資料普查統計結果，通過天氣雷達和衛星云圖判斷強對流云團最容易發生的時間和地點 。通過計算昭蘇夏季的太陽高度角 ， 確定每天＜42°角具體時間 。用彩虹數據分析與天氣影響系統的相關關系凝練指標 ， 做出彩虹出現時間和地點的概率預報 。
2019年7月5日，微信公眾號“昭蘇天氣”發布彩虹預報 ， 打造“可以追的彩虹”名片 。昭蘇借此深化全域旅游 ， 在改善民生、助力脫貧攻堅中釋放更多能量 。
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