虹の見つけ方！　虹の出現する条件と時間帯を表にしました。夕立後は見えやすい？

９月１１日の１７時４５分に撮影した虹　太陽高度は４度程度
綺麗な虹を観測できた時には幸せな気持ちになりますね。

可能ならば１年に１回は綺麗な虹が見たいものです。
ということで虹が現れやすい時期や時間帯、気象条件などを調べてみました。
虹が観測できる条件を知っておくと空を見上げるタイミングを掴みやすく観測回数も多くなるかもしれません。

虹の観測ポイント

1. 太陽が出ている
2. 太陽の高度が４２度以下であること（太陽高度が低いと大きな虹が出やすい）
3. 太陽と反対側の空に水滴が存在すること
4. 夕立の後は出現の可能性が高い
5. 観測する方角は太陽の反対側（太陽を背にして空を見る）

こうしたポイントを頭に入れておくと虹を見る機会が多くなりそうです。

気象予報士でもない私が、手元にある本や気象に詳しい人に聞いたところ、虹は太陽の光が雨滴内で屈折反射をすることによって光が分解されたものが目に見えているのだそうです。
条件としては太陽がある方角の反対側の方角に雨が降っていて（もしくは空気中に多くの水蒸気が存在する状態）、その雨や水蒸気に太陽光が水平に近い角度で差し込むことが必要だそうです。

まあ、このあたりまでは何となく多くの人が常識的に知っていることでしょうか。

虹が出来る方角としては、朝方は太陽が東にいますので虹は西側に出現し、夕方は太陽が西にいるので東側に出現することになります。

太陽の高度が高すぎないことがポイント

また、虹を語る上で外せないキーワードが「４２度」という角度。
以前R25という情報誌で虹の特集が組まれていた時に天気相談所予報官の方が言われていた一文にも４２度という角度が出てきます。一部引用してみます。

「虹は太陽光が空気中の水滴内で屈折・反射することによって生じます。光の性質を説明すると長くなりますが、地上で観測したいだけの話なら、太陽高度が水平線から42度以下の位置にあり、かつ観測者を挟んだ直線上の空に水滴があればＯＫ。つまりは早朝か夕方の太陽を背にした方向が、雨上がりの状態です」（天気相談所予報官）R25より引用

この４２度について、なぜ４２度なのか？という点に関しては私も理解しきれていないので解説はしませんが、現象として４２度の角度がどのように影響してくるのかはデカルト(1596～1650)が１７世紀の時点でイラストで説明してくれていますので、そのイラストを引用してみます。

上のイラストは太陽の入射角度から約42度の位置に主虹が出現し、約51度の位置に副虹ができることを表したものです。

この太陽の角度と虹の出現する角度が結構重要だったりします。先ほど引用した予報官の言葉の中に「太陽高度が水平線から42度以下の位置にあるときに虹が出現する」という一文がありますが、これは太陽が４２度よりも高くなると虹は地平線よりも下に出現することを意味しています。この図をみるとそれが理解できると思います。

ならば、にわか雨のような虹が出現しやすい条件があったとしても、太陽角度（時間帯）によっては虹が見えないことがあるということですよね。
反対に虹が見えやすい時間帯もあるということ。

夕立が発生する７月～９月の虹が見られる時間帯

というわけで、東京では虹が出現しやすいと言われる７月～９月の太陽高度を時間別に表にしてみました。７月～９月は夕立が発生しやすいですからね。

雨が降って急に晴れ間が出てくる夕立は虹観測のベストタイミング！しかし、夏場は太陽の高度が高い日中は虹を見ることが出来ません。

そこで、虹が見られる時間帯を表にしてみました。
この表を見ると以前撮影した上の虹の写真は太陽高度が４度程度の時に出現したものだと分かります。

７月～９月の太陽高度（東京）

この表を簡単に説明すると、背景に色を載せている部分は太陽高度が４２度以下の時間帯。
つまり気象条件さえあえば虹が出現する時間帯です。反対に色が塗られていない時間帯は気象条件が揃っていても太陽高度が高いために虹が出現しない時間帯です。

色分けしているのは虹が出現する方角の違いです。太字になっているのは太陽高度が２０度以下の時間帯です。太陽の高度が低ければ低いほど虹が発生しやすいという話を参考に２０度以下の角度になる時間帯を目立つように太字にしてみました。気象条件さえ揃えば非常に綺麗な虹が見えるはず！？

まあ時間帯が分かった所で、夕立やにわか雨は局地的に降るものですから、天気予報を見ても正確な時間帯や出現場所は予測しにくいでしょうが、東西のどちらに出現するのかと、出現しやすい時間帯が分かるだけでも少しは約に立つのではないでしょうか。

冬は太陽高度が低いので全時間帯で条件さえそろえば観測可能？

太陽高度だけで言えば冬の方が出現しやすいことになりますが、気象条件的には夏から秋にかけての方が見えやすい条件が揃うわけで、７月～９月だけにしか虹が出来るわけではありません。年中出現する可能性がありますから、私も虹が出そうな時は年中狙ってみようと思います。

以下は日中でも太陽高度が４２度を超えない日を一覧にしてみました。
表内にある日付では昼間の日中でも太陽高度が４２度より高くならないので一日中どの時間帯でも虹が出現する可能性があります。昼間の珍しい虹が捉えることが出来る日の一覧でもあります。ただし気象条件が揃えばの話ですが・・・。

色々と長々と書きましたが、これからの時期の虹観測で少しでもお役に立てれば幸いです。