极光观测最全攻略（神奇梦幻的极光）

极光观测最全攻略（神奇梦幻的极光）太阳风是太阳喷射出的一束超声速等离子体带电粒子流，可达1万电子伏，至少可以吹遍整个太阳系。地球的极光，正是来自太阳的高能带电粒子流(太阳风)在地球磁场的作用下，与地球的高层大气分子或原子相撞击，激发(或电离)而产生不同颜色的光芒而形成的一种景象。极光产生的必备因素有三个：大气、磁场、高能带电粒子。木星和土星都有比地球更强的磁场，大气组成以为氢、氦为主，同时与地球一样收到来自太阳的高能带电粒子，也就是受到太阳风的影响。极光是什么，怎么形成的？极光是一种出现于星球的高磁纬地区上空，绚丽多彩的发光现象。这里的星球不仅仅是指我们所居住的地球，太阳系内的其他具有磁场的行星例如木星和土星，通过哈勃太空望远镜也可以很清楚地观察到这两颗行星的极光。为什么外星球也能看到极光呢？这其实是与极光形成的原理有关。木星极光（NASA）

极光，以变幻无穷的色彩与形态拉开壮丽的天幕，加之难以预测的出现时间与地点，给我们带来了世界上没有任何一种景色可以代替的感官体验。许多世纪以来，极光一直是人们猜测和探索的天象之谜。

关于极光有着许多的神话与民间传说。从前，爱斯基摩人以为那是鬼神引导死者灵魂上天堂的火炬；苏格兰人认为北极光是天上的神竞赛或征战留下的身影；印第安人认为向北极光吹出哨声可以用魔法召唤鬼魂和神灵。

那么极光究竟是什么，它是如何产生的呢？

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极光是什么，怎么形成的？

极光是一种出现于星球的高磁纬地区上空，绚丽多彩的发光现象。这里的星球不仅仅是指我们所居住的地球，太阳系内的其他具有磁场的行星例如木星和土星，通过哈勃太空望远镜也可以很清楚地观察到这两颗行星的极光。为什么外星球也能看到极光呢？这其实是与极光形成的原理有关。

木星极光（NASA）

极光产生的必备因素有三个：大气、磁场、高能带电粒子。木星和土星都有比地球更强的磁场，大气组成以为氢、氦为主，同时与地球一样收到来自太阳的高能带电粒子，也就是受到太阳风的影响。

太阳风是太阳喷射出的一束超声速等离子体带电粒子流，可达1万电子伏，至少可以吹遍整个太阳系。地球的极光，正是来自太阳的高能带电粒子流(太阳风)在地球磁场的作用下，与地球的高层大气分子或原子相撞击，激发(或电离)而产生不同颜色的光芒而形成的一种景象。

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极光为何出现在极地？

初中的物理课上我们曾经学过，地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极。此时在地球上空环绕地球流动的太阳风，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，这些带电粒子由于电磁的作用被地球磁场的作用带到了“漏斗”的上方，下降进入地球的两极地区。两极地区的高层大气，受到太阳风的轰击后形成极光。

地球磁场示意图

在南极地区形成的叫南极光，在北极地区形成的叫北极光。当太阳风划过地球磁场，从南北极冲入大气层的时候，南极和北极会同时出现极光。

有人认为同时出现的南北极极光互为镜像，形状完全相同。但极光的观测需要在夜间，而南北两极的昼夜相反，因此这个神奇的说法还有待科学的考证。

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极光的长宽高

极光发生的高度取决于带电粒子下沉到“漏斗”的哪里，才开始与大气粒子发生碰撞，80~1200公里的高空大气层都是碰撞发生的范围。

一般来说，极大发光处的高度离地面约110公里左右，下边界离地面不到100公里，最高边界为离地面300公里左右，在极端情况下会达到1000公里以上。

因为地球磁场形成的“漏斗”就在南北两级，所以极光常见于高磁纬地区。大约在地磁纬度60°～65°的范围内常出现极光，这个区域称为极光区，阿拉斯加的费尔班一年之中有超过200天的极光现象，因此被称为“北极光首都”。

在地磁纬度45°～60°之间的区域称为弱极光区，地磁纬度低于45°的区域称为微极光区。我国最有名的极光观测点——漠河，地磁纬度为47°。

费尔班群山间的极光

北京的地磁纬度约34°，是不是代表首都人民在家看极光无望了呢？地球磁场是指望不上了，但是当太阳释放极强的太阳风时，磁极的“漏斗”收不住过量的带电粒子，在低纬度的地区就有可能出现极光。

2003年10月底发生了极强的日冕物质抛射事件，使得地球上出现了大范围的强极光现象，连西班牙巴塞罗那附近（磁纬约35°）都看到了极光。

那么极光变幻无穷的颜色和独特的声音又是怎么形成的呢？

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极光颜色和声音的秘密

>>>>极光的颜色

光芒是由大气粒子受碰撞激发的能量而产生，因此极光的颜色主要取决于带电粒子撞上的什么元素的大气粒子。常见的极光主要是红、绿二色，这是因为在大气热成层中含量最多的是氮和氧原子，它们经电子碰撞后分别发出红色光和绿色光。

而高层大气是由多种气体组成的，氮被激后发出紫色的光，氩被激后发出蓝色的光，有时还会有橘色或白色的极光，但非常罕见，因而极光就显得绚丽多彩。

在芬兰出现的五彩缤纷的北极光

>>>>极光的声音

一直以来，关于极光流传着许多神秘的传说，尤其是极光的声音之谜。在极光发生时除了绚丽夺目的色彩，许多人曾听到某种含混不清“噼啪”的爆裂声，这种声音并不是每次都会伴随极光而来，持续的时间短，距离难以判断，在静谧的夜晚让人们感到恐惧和敬畏。

有人猜测当太阳风吹到地球时，逆温层便会释放负电荷，发出像静电嘶嘶的声音。但逆温层大约在10~50km范围内，而芬兰阿尔托大学的科学家们发现北极光神秘声音的来源，大约产生于距地面70米的空中。至今有关北极光神秘声音产生的具体原因仍然是一个迷。

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极光对现实生活有影响吗？

极光虽然美丽，但是在地球大气层中投下的能量，可以与全世界各国发电厂所产生电容量的总和相比。这股强大的能量可以搅乱无线电和雷达的信号，极光所产生的强力电流，也可以影响微波的传播，使电路中的电流局部或完全“损失”，严重时甚至可以使电力传输线受到强力干扰，以至于某些地区暂时失去电力供应。

目前科学家们正试图研究，如何能利用极光这股超强能量为人类服务。

西方古老的传说中提到：“看见极光就会幸福一辈子”，极光给人带了无尽的美好憧憬与幻想。极光之所以罕见，不仅因为它在极地寒冷的夜晚出现，更是因为极光的形成三大因素缺一不可，太阳黑子造成的太阳风从那个炽热而遥远的星球，在宇宙中历时三天才到达地球，又被地球南北磁极带走撞上地球的大气分子，才有了绚丽多姿的极光。

科学家预测太阳黑子将在2019~2020年达到低点，世界那么大，极光那么美，追光待何时呢。