环天顶弧（Circumzenithal Arc）别名：倒挂彩虹，天空的微笑；是一种在外观上类似彩虹的光学现象。环天顶弧在寒带地区比较常见，在温带地区则十分罕见。但它在中国各地也时有出现。

环天顶弧形成于和太阳同一侧的天空，并且以不超过四分之一圆周的长度环绕天顶。当天晴云淡时，阳光以一定的角度，照射在高空云层中的细小冰晶上形成折射才会出现这个现象。环天顶弧的“彩虹”是由太阳光照射到半空中的水滴，光线被折射及反射而形成。而环天顶弧则是太阳光从水平方向通过冰晶（一般位于卷云内）后折射而形成。弧的大小常会随太阳高度变化而变化，太阳越高，弧半径越小；当太阳高度高于32°时，则消失不见。

2008年9月14日，英国剑桥出现环天顶弧现象，剑桥大学天体物理学博士杰奎琳·米顿拍下了此次奇观。2024年7月8日，广东河源上空出现环天顶弧现象，并被网友拍摄到。

环天顶弧形成于和太阳同一侧的天空，并且以不超过四分之一圆周的长度环绕天顶。它的最内侧颜色是蓝色，最外侧则是红色，排列顺序与彩虹相反。环天顶弧是其中一个最明亮和最多种颜色的晕。它的颜色比彩虹单纯，这是因为在形成过程中重叠的颜色较少。在外观上是一种形如倒挂彩虹的弧光。

环天顶弧的“彩虹”形成是当太阳光照射到半空中的水滴，光线被折射及反射的。而环天顶弧则是太阳光从水平方向通过冰晶（一般位于卷云内）后折射而形成，而非雨滴。

环天顶弧的卷云是由扁平的六角片状冰晶组成，光线从冰晶的上平面进入，经折射从侧面射出，表现为靠近天顶的接近半圆的彩弧。弧的大小常会随太阳高度变化而变化，太阳越高，弧半径越小；当太阳高度高于32°时，它就消失不见。所以在中纬度地区，环天顶弧主要出现在早晨和傍晚。环天顶弧的艳丽颜色归因于形成它的冰晶较大，从而色散宽度较大的缘故，环天顶弧的半峰宽度和颜色纯度随太阳高度角的增大而增大。

当天晴云淡，阳光以一定的角度，照射在高空云层中的细小冰晶上形成折射，才会出现这个现象。同时，云层中的冰晶表面一定得是弯曲的，而且颗粒比盐粒还要小（形成环天顶弧的冰晶大小为100~500 μm)。当太阳处于云层下方，日光与冰晶扁平面相接触时，光线在每个晶体内都发生了弯曲，就会折射出彩虹特有的七色光谱。由于卷云所含的冰晶粒子不断移动位置，因此环天顶弧现象出现的时间非常短暂。

原理不同：环天顶弧与雨滴在阳光的反射下产生的普通彩虹不同。它是高空的薄卷云中，通过比扁平的盐结晶更小的六面体冰结晶反射形成的。卷云是高云的一种，是对流层中最高的云。

颜色不同：环天顶弧的颜色比彩虹单纯，这是因为在形成过程中重叠的颜色较少，而且它与彩虹的光谱相反，从下往上是由红色到紫色的顺序来排列的。

位置不同：在极为寒冷的极地地区，环天顶弧比彩虹更常见。

2008年9月14日，英国剑桥出现环天顶弧现象，剑桥大学天体物理学博士杰奎琳·米顿拍下了此次奇观。

2007年1月，环天顶弧出现在美国北达科他州州大福克斯。

2012年10月27日，环天顶弧出现于美国马萨诸塞州塞勒姆。从影像中，同时可见太阳上侧弧（Supralateral arc）、彩晕弧（Parry arc）和上正切晕弧（Upper tangent arc）。

2014年8月，43岁的网络设计师伊安·布鲁克斯在英国黑谭拍摄到环天顶弧。

2016年3月，英国一家餐馆后院的一部份人见证到了环天顶弧。

2013年7月3日，它出现于山西太原；2014年6月2日，出现在内蒙古自治区扎兰屯市柴河；同年8月，出现在重庆和珠海市；12月30日，出现在海淀区。

2023年2月2日，北京市天空中出现了环天顶弧现象。

2024年7月8日，广东河源上空出现环天顶弧现象，并被网友拍摄到。