冬天的时候，一般不会出现彩虹，这是因为冬天的空气中，不容易存在小水滴，下阵雨的机会也很少。
（2）为什么彩虹总是弯曲的？
事实上，如果条件具备的话，可以看到整圈圆形的彩虹。那么，为什么我们看到的彩虹又总是弯曲的呢？
原因一：光的波长决定光的弯曲程度。
彩虹是由于太阳光照射到空气中的水滴上，经过折射→反射→折射的过程，然后再射向人的眼睛而形成的。通常，不同颜色的太阳光束，经过折射→反射→折射过程，形成的彩虹光束与原来光束的偏折角约为138度，也就是说，若太阳光与地面持平，则我们观看彩虹的仰角约为42度。
通常，一道光束碰到了水滴时，除了光可能直接穿透水滴外，光还可能碰到水滴的前缘，在其进入时，水滴内部产生弯曲，接着，从水滴后端反射回来，再从水滴的前端离开，往我们这里折射出来。
这就是所形成的彩虹的光。
一般来讲，彩虹的弯曲程度，取决于光的波长即颜色。在七色光谱中，紫色光弯曲度最少，红色光的弯曲度最大，橙色光与黄色光次于红色光的弯曲度。彩虹的每一种颜色在天空中出现的位置是不同的，因为每种颜色的弯曲角度是特定的，红色光的折射角度是42度，蓝色光的折射角度是40度。
原因二：与地球的形状有很大的关系。
彩虹为什么是弧形的呢？这与其形成的过程有着不可分割的关系，同时，也与地球的形状有很大的关系。地球被厚厚的一层大气所覆盖，因此，在雨后空气中，水分的含量比平时高，阳光射入到空气的水滴上产生折射现象。同时，由于地球是一个曲面，地球表面的大气层为弧形曲面，于是就有了人们所看到的弧形彩虹。
3．光色精灵-极光
自然的规律在哪里？在半夜时升起了晨曦，这不是太阳设置的宝座，也不是冰封的海洋，而是闪动的火焰。啊！冰冷的火笼罩着我们。
啊！虽说是夜里，白天却来到了人间。是什么令明亮的射线在黑夜中抖动，又是什么在天空中触发了颀长的火？如同没有雷暴云的闪电，从地面向高空攀登。它究竟怎样成为凝结的蒸气，仲冬时节变成了喷涌的火？
（1）多变的极光
上面这首诗是俄罗斯着名的唯物主义哲学家和自然科学家罗蒙诺索夫写来赞叹极光之美的，从中可以看出作者对极光无比喜爱的感情。那么，极光到底是什么，竟然让作者如此地为之心动？
在地球南北两极的高空上，夜间常常会出现美丽的光辉。它忽暗忽明，轻轻地在空中飘荡，同时，并发出红色、绿色、蓝色、紫色的光芒。人们常把这种壮丽动人的景象称之为“极光”。
极光形状不一，有很多种，且绮丽无比，五彩缤纷，是一种在严寒的北极天空中变幻莫测、嬉戏无常的炫目之光。时而在苍穹之中辉映几个小时，时而出现时间极短，犹如焰火在空中闪现一下便消失得无影无踪；时而像一条彩带，时而像一张五颜六色的巨大银幕，时而又像一团火焰；有的色彩纷纭，有的犹如棉絮，仅呈银白；有的掩住了星星和月亮的光辉，异常明亮，有的又十分清淡，如一束青丝；有的结构单一，有的上下飞舞，犹如彩绸或缎带；有的随风飘动，软如纱巾；有时极光出现在地平线上，如晨光的曙色；有时一片火红，如山茶吐艳；当极光密聚在一起时，犹如窗帘幔帐，如果它射出许多光束，又如蝶翼飞舞，孔雀开屏。
（2）极光产生的原因许多世纪以来，极光一直是人们猜测和探索的天文现象，不过，随着人类社会的科学进步，极光的奥秘也越来越为人们所知。
其实，美丽的极光原来是太阳与大气层合作表演出来的作品。“太阳风”是太阳所释放的诸多形式的能量中的一种，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，是太阳喷射出来的带电粒子。它在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击着地球的磁场（地球磁场形状犹如一个漏斗，其尖端对着地球的南北两个磁极）。当太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”进入地球的两极地区时，则两极的高层大气，就会受到太阳风的轰击并发出光芒，从而便形成了极光。我们把在南极地区形成的叫南极光，北极地区形成的叫北极光。
目前，全世界的科学家正在对极光作深入地研究。通常，我们所看到的极光，主要是因为带电粒子流中的电子造成的，沉降粒子的能量和数量决定着极光的颜色和强度。可以说，“极光的活动就像磁层活动的实况电视画面”，科学家们可从这个天然的大电视中得到磁层以及日地空间电磁活动的大量信息。
极光是一种常常出现于纬度靠近地磁极地区上空的彩色发光现象，可呈不同的带状、幕状、弧状及放射状，这些形状有时作连续性变化，有时稳定。极光常常见于高磁纬地区，在大约离磁极25~30度的这个区域，常常出现极光，是地球的“极光区”。我们把地磁纬度低于45度的区域称为微极光区。
大约早在2000多年前，我国就开始观测极光，在史籍中，有着丰富的极光记录。
4．空中彩环——晕
当天空中有冰晶组成的薄的卷云或卷层云时，日、月的周围会出现一些以日月为中心的彩色光环和圆弧。我们把这种彩色的光环和圆弧称为“晕”，其色彩排列顺序是内红外紫。晕的成因是日月光通过云中冰晶折射或反射后再到达人的眼睛而形成的，它的形状也十分复杂，这是由于冰晶的形状、分布、光线通过冰晶时的路径各不相同造成的。人们把日晕或月晕统称为“晕”。
事实上，大气中冰晶的取向是随机分布的。当日月光倾斜穿过云层时，总会在某些冰晶中发生折射现象，等到天空中冰晶的数量足够多时，就会出现以日月为中心的晕环。同时，又因为冰晶取向也极不稳定，在整个天空分布不均匀，因而造成的晕环有时不完整，人们只能看到一些弧形光带。
有时日月光经过冰晶反射后进入人眼，也可能会形成白色的晕。
天空中有多种多样的“晕”，因为冰晶的取向多样，折射和反射的过程也极为复杂，因此形成各种各样的晕。晕一般与锋面云系相联系，出现在卷云和卷层云中，民间有“日晕三更雨，月晕午时风”的谚语。
气象科学实践表明，当天气由晴转阴雨时，人们首先会看到卷层云，之后天空中便会出现能产生降雨的中低云。若中低云不移入的话，则不会产生降水；中低云发展移入快，降水就来得快；发展移入慢，降水就来得迟。
5．魅惑的云朵-夜光云
夜光云距离地面的高度为80千米左右，是一种形成于中间层的云，它可以说是一种极为罕见的云。一般来说，它只在高纬度地区（如南北纬50～65度地区）的夏季才能看见。
与卷云相比，夜光云颜色为银白色或蓝色，要比卷云薄得多。
它通常在日落后太阳与地平线夹角为6～15度的时候出现。这是因为，如果时间太早的话，会因卷层云太薄而看不见，如太迟卷层云则会落到地球的阴影之中去。
对于夜光云的成因，目前科学界还有争议。“夜光云主要是由极细的冰晶构成的”是主流理论观点，不过，这个经验理论只在对流层成立。
实际上，在整个极地地区的夏天，太空卫星能够观察到大片的中间层云团，但一般只能在夏季的某些高纬度地区被观察到，因为纬度太高地区的夏季可能经常处于极昼。因此，夜光云是不易被发现的。
6．虚幻烈日-“假日”
围困的马德堡城上空，出现了三个太阳，城内的人看到这一现象非常惊恐和害怕，以为世界末日就要来临。但出乎意料的是，敌军马上撤退了。原来，敌军久攻不下马德堡城，又看到了“三日凌空”的现象，以为是上帝不让他们攻打此城。因此，这一“奇迹般的景象”挽救了马德堡全城人的性命。
其实，上述三个太阳同时出现的现象，是一种“假日”现象。
一般来说，“三日凌空”是一种极为罕见的现象，又加上古代的科学不发达，因而古人往往把它看成是灾祸的预兆。事实上，这是一种光学现象，即一种特殊的“日晕”。通常，在南北极地区，寒冷而又洁净的天空里，有时会出现一串假日，排列在太阳周围的日晕弧线上，场面极为壮观。
那么，“假日”到底是怎样形成的呢？
原来，在天空出现的半透明的薄云里面，有许多垂直地悬浮着的细小的正六角形冰柱，偶尔当它们整整齐齐地垂直排列在空中的时候，就会发生非常规律的折射现象。这时，光线会从冰柱的一个侧面射入，又从另外的两个侧面射出，同时发生光的折射和反射现象。之后这三条光线同时射到人的眼睛中，其中，中间的那条太阳光线，是由位于中间位置的太阳（真正的太阳）直接射来的，旁边的两条光线，是太阳光经过六角形晶柱折射而来的，实际上是太阳的虚像，人们把这种虚像称作“假日”。
7．魔法金光-“佛光”
佛光又称为峨眉宝光，它由外到里按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序依次排列，看上去像一个七彩光环。通常，它的色彩并不明显，但其光环却分明可见。
实际上，“佛光”是光的一种自然现象，它是由阳光照在云雾表面发生衍射和漫反射现象而形成的。太阳光、云雾和特殊的地形是它产生的必备条件，一般发生在白天。“佛光”的产生需要太阳、云雾与人体同时处在一条倾斜的直线上。在相同的条件下，观看者若是处在一个孤立的制高点上观看的话，则“佛光”出现的次数要多些。
“佛光”出现时间的长短，通常与“云雾是否稳定”和阳光“是否被云雾遮盖”有关。若是出现云雾流动或浮云蔽日的话，“佛光”就会消失。通常它出现的时间为半个小时至一个小时左右。云雾的流动，会使佛光位置发生改变，同时，阳光的强弱，也会使“佛光”时有时无。其七彩光环的大小同水滴雾珠的大小成反比关系，即水滴越小，环越大；反之，则环越小。
总的来说，只有在极少数具备了阳光、云海和地形等自然因素条件下的地方才可以欣赏到“佛光”，这是一种非常特殊的自然物理现象。如我国峨嵋山的舍身岩就是一个得天独厚的观赏场所。
随着科学技术的发展和人们对佛光的了解，登峨眉山、黄山、泰山等地观看佛光，已经不再是神灵福佑的象征，它是一种大自然的赐予，是人们从自然界中获得美的一种享受，就像登山观看日出一样。