文档介绍：1 划过天空的霓虹丝带在我们生活的这颗蓝色星球上,真正称得上壮丽的自然天象其实并不多见。在我看来: 日全食是首当其冲的一个, 另一个便是极光。前者既罕见,持续的时间也太短; 对于大多数人来说,更神秘浪漫的后者,便成为了相对更具吸引力的追寻目标。当古罗马神话中的曙光女神欧若拉点燃天际中绚丽的烟火, 当那一缕缕荧光丝带漫天飘舞,凡是亲眼目睹过这一奇景的人们无不感到惊艳,甚至被震撼得热泪盈眶。如今, 越来越多的人们开始选择自驾前往极圈, 他们成双成对追寻着自然盛景,在那炫彩的天际烟火下依偎着,感受那份震撼、感动和浪漫。而你可曾细细追究过, 极光究竟是怎么产生的, 都有哪些类型, 又该如何观看和拍摄呢? 天际烟火来自何方? 要探究这一户外自然奇观的成因, 一切还要从太阳系的中心天体太阳说起。首先, 从太阳“吹拂”出来的带电粒子流被称为太阳风, 它以每秒 400 公里的速度向外喷射; 而地球上保护我们的除了大气层, 再就是地球的磁场,地球磁场发射出的磁力线包裹着我们,如同一个巨大的“气泡”将我们和包括太阳风在内的各种致命宇宙射线隔开。于是沿着地球磁场这个“防护罩”,太阳风的带电粒子(包括电子和质子)只能在地球两个磁极 2 附近接近地球上层大气, 进而与大气层中的高能带电粒子( 磁层等离子体) 碰撞发出彩色的极光。这一发光过程就如同老式的 CRT 电子管显示器,电子枪就相当于太阳风带来的电子,在磁场作用下射到荧光屏上发出了光亮。极光经常以漫射光或窗帘式的外观出现, 大致以东西走向延展, 我们将这两种极光分别称为弥漫式极光和分立式极光。有时,极光呈静弧状, 有时它们则持续飘动, 这些都是有源极光, 其中最独特最明亮的就是分立式极光的极光弧。极光弧可以分散成不同的部分, 有时快速变化, 经常照亮整个夜空。这些不连续的极光, 有时亮到可以在夜里照亮报纸。而弥漫式极光是一类相对没有特点的漫射光,有时用肉眼几乎都看不清。值得一提的是, 呈现窗帘式外观的分立式极光弧的每个“帘子”都包含很多平行的光线, 每一束都和当地的磁场方向平行, 这正符合极光的形状是由地球磁场决定的推论。那么, 我们又该如何辨别哪些是真正的极光, 哪些又是被天光照亮的云雾呢?其实有个很简单的判断依据就是: 我们可以透过真正的极光看见星星, 而被月光照亮的云雾则会遮挡星光。之所以容易混淆, 也是因为存在上述所说的肉眼难辨的弥漫式极光。具体来说, 弥漫式极光会包含很多亮度脉动比较规律的区块。而其脉动周期典型的往往仅为数十秒, 所以不是很明显。我们经常听说的“黑色极光”指的就是弥漫式极光内亮度较低的狭长区域。声色俱全的光影盛宴我们在户外实地观测的时候, 常常被极光炫丽的色彩震撼, 而其中绿 3 色与红色的极光又最为常见,这其中的奥妙也值得我们一探究竟。简而言之,我们看到的极光色彩的来源正是地球大气的主要构成成分: 氮气和氧气, 而极光照片中多见的顶部呈红色、底部呈蓝绿色的颜色构成,也是因不同高度大气的气体组成成分不尽相同所致。在距离地面 200 公里以上的高层大气中, 数量占比相对更多的氧原子受到带电粒子的碰撞激发,会发射出 630 纳米的红光; 但因肉眼对于这一波长的视觉敏感度较低, 人们往往只有在太阳活动强烈时才能看到这些红色的光。而在距离地面 100 ~ 200 公里的高度上,被激发的分子氮和氧原子碰撞